專利名稱：電池組的充電率調(diào)整電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及以作為混合車等電動(dòng)汽車的驅(qū)動(dòng)電機(jī)的電源等使用的高電壓電池組為對(duì)象，調(diào)整構(gòu)成電池組的多個(gè)電池模塊的充電率的電路。
在這樣的電池組中，希望所有的充電電池的充電狀態(tài)都一樣。例如，當(dāng)1節(jié)充電電池的充電率為70％，而其它的充電電池的充電率為50％時(shí)，可充電的電量相當(dāng)于將充電率為70％的充電電池充滿時(shí)的30％，所以，若進(jìn)行超過(guò)相當(dāng)于30％的充電，則充電率為70％的充電電池其充電率便超過(guò)100％，壽命會(huì)大幅度降低。結(jié)果，電池組的壽命也就縮短了。
電池組殘量的離散依賴于各充電電池的效率(充放電效率)的離散。例如，當(dāng)假定構(gòu)成電池組的充電電池的充電效率一律是100％、放電效率是99.0～99.5時(shí)，若充電10Ah的電荷，則所有的充電電池都積蓄了10Ah的電荷。接著，若進(jìn)行10Ah的電荷放電，放電效率為99.0的電池便進(jìn)行10.1Ah(＝10Ah/0.990)的電荷放電，而放電效率為99.5的電池則進(jìn)行10.05Ah(＝10Ah/0.995)的電荷放電。這時(shí)，放電效率高的99.5％的充電電池多剩余0.05Ah的電荷。因此，通過(guò)反復(fù)充放電，充電電池間的殘量逐漸變得不一致。特別是對(duì)于充放電效率很高的鋰離子充電電池，充放電效率的一點(diǎn)點(diǎn)離散，殘量的離散逐漸積累后會(huì)變得很大。
因此，構(gòu)成圖9所示的充電率調(diào)整電路(6)，對(duì)電荷多的充電電池進(jìn)行放電，使其殘量與電荷少的充電電池一致。在該電路中，將1個(gè)或多個(gè)充電電池作為電池模塊(70)，將4個(gè)電池模塊串聯(lián)連接構(gòu)成電池塊(71)，進(jìn)而將2個(gè)電池塊(71)串聯(lián)連接構(gòu)成電池組。
從各電池塊(71)的兩端和電池模塊(70)之間的連接點(diǎn)分別引出電壓檢測(cè)線(61)，這些電壓檢測(cè)線(61)與電壓檢測(cè)電路(62)連接。此外，各電池模塊(70)的兩端與后述的放電電路(63)連接。電壓檢測(cè)電路(62)(62)和放電電路1～8與未圖示的控制電路連接，該控制電路根據(jù)電壓檢測(cè)電路(62)(62)測(cè)出的各電池模塊(70)的兩端電壓控制放電電路1～8的放電動(dòng)作。


圖10示出上述放電電路(63)的電路構(gòu)成例，若使光藕合器(64)接通，則由MOSFET形成的開(kāi)關(guān)(65)閉合，從電池模塊(70)向放電電阻(66)流過(guò)電流。因此，可以使電池模塊(70)的充電率下降。
在圖9所示的充電率調(diào)整電路(6)中，控制電路根據(jù)從電壓檢測(cè)電路(62)(62)得到的電壓測(cè)定結(jié)果，指定充電率高的電池模塊(70)，使與該電池模塊(70)連接的放電電路(63)的光藕合器接通。結(jié)果，可以降低該電池模塊(70)的充電率，使所有的電池模塊的充電率一致。
但是，在先有的充電率調(diào)整電路(6)中，如圖9所示，有必要對(duì)構(gòu)成電池組的每一個(gè)電池模塊(70)配置放電電路(63)，因此，電路規(guī)模變大，存在電路動(dòng)作可靠性降低和成本上升的問(wèn)題。
本發(fā)明的第1電池組充電率調(diào)整電路是將多個(gè)電池模塊相互串聯(lián)連接構(gòu)成電池塊，以具有多個(gè)該電池塊的電池組為對(duì)象，使上述多個(gè)電池模塊的充電率或電壓均等的電路。而且，該充電率調(diào)整電路具有使上述多個(gè)電池塊相互串聯(lián)連接或切斷該連接的第1連接/切斷裝置；使與上述多個(gè)電池塊相互對(duì)應(yīng)的多個(gè)電池模塊相互并聯(lián)連接或切斷該連接的第2連接/切斷裝置；至少與構(gòu)成1個(gè)電池塊的各電池模塊的兩極連接，接收放電指令后執(zhí)行放電動(dòng)作的多個(gè)放電電路；至少檢測(cè)構(gòu)成1個(gè)電池塊的各電池模塊的兩端電壓的電壓檢測(cè)電路；在使電池組作為供電電源工作的通常工作時(shí)，將第1連接/切斷裝置設(shè)定成連接狀態(tài)，同時(shí)，將第2連接/切斷裝置設(shè)定成斷開(kāi)狀態(tài)，另一方面，在調(diào)整電池模塊的充電率的充電率調(diào)整時(shí)，將第1連接/切斷裝置設(shè)定成斷開(kāi)狀態(tài)，同時(shí)，將第2連接/切斷裝置設(shè)定成連接狀態(tài)，并根據(jù)電壓檢測(cè)電路的檢測(cè)結(jié)果向1個(gè)或多個(gè)放電電路發(fā)出放電指令的控制電路。
在上述本發(fā)明的第1充電率調(diào)整電路中，在通常工作時(shí)，將第1連接/切斷裝置設(shè)定成連接狀態(tài)，同時(shí)，將第2連接/切斷裝置設(shè)定成斷開(kāi)狀態(tài)。由此，使多個(gè)電池塊相互串聯(lián)連接，整個(gè)電池組作為供電電源工作。
與此對(duì)應(yīng)，在充電率調(diào)整時(shí)，將第1連接/切斷裝置設(shè)定成斷開(kāi)狀態(tài)，同時(shí)，將第2連接/切斷裝置設(shè)定成連接狀態(tài)。由此，與上述多個(gè)電池塊相互對(duì)應(yīng)的多個(gè)電池模塊相互并聯(lián)連接，使電荷從充電率高的電池模塊向充電率低的電池模塊移動(dòng)。這樣一來(lái)，在電池模塊間進(jìn)行充放電，結(jié)果，在多個(gè)電池塊之間，相互并聯(lián)連接的多個(gè)電池模塊的充電率均等。但是，構(gòu)成各電池塊的多個(gè)電池模塊間的充電率還有離散。
電池模塊的充電率在很大的程度上可以由兩端的電壓值來(lái)反映，特別在鋰離子電池中該傾向更加明顯。因此，假如構(gòu)成1個(gè)電池塊的1個(gè)電池模塊的兩端電壓比構(gòu)成該電池塊的其它電池模塊高，控制電路向與該1個(gè)電池模塊的兩極或與該1個(gè)電池模塊并聯(lián)連接的電池模塊的兩極連接的放電電路發(fā)出放電指令。
若向該放電電路輸入放電指令，則執(zhí)行放電動(dòng)作，電荷從上述兩端電壓高的電池模塊和與該電池模塊并聯(lián)連接的1個(gè)或多個(gè)電池模塊向放電電路移動(dòng)，進(jìn)行這些電池模塊的放電，結(jié)果，這些電池模塊的充電率變得和上述其它電池模塊的充電率一致。這樣一來(lái)，構(gòu)成所有電池塊的所有電池模塊的充電率均等。
若按照本發(fā)明的第1充電率調(diào)整電路，在調(diào)整電池模塊的充電率時(shí)，通過(guò)使與多個(gè)電池塊相互對(duì)應(yīng)的多個(gè)電池模塊并聯(lián)連接，可以用1個(gè)放電電路使多個(gè)電池模塊放電。因此，只要配置和構(gòu)成1個(gè)電池塊的電池模塊相同數(shù)量的放電電路即可，與必須對(duì)構(gòu)成電池組的每一個(gè)電池模塊配置放電電路的先有的充電率調(diào)整電路相比，減少了放電電路的數(shù)量。這里，在本發(fā)明的充電率調(diào)整電路中，雖然必須配置第1連接/切斷裝置和第2連接/切斷裝置，但因放電電路由很多電子元件構(gòu)成，故因放電電路的減少而引起的電子元件個(gè)數(shù)的減少量比因配置第1連接/切斷裝置和第2連接/切斷裝置而引起的電子元件個(gè)數(shù)的增加量大。因此，充電率調(diào)整電路的總元件數(shù)與先有的充電率調(diào)整電路相比，減少了。
再有，在本發(fā)明的第1充電率調(diào)整電路中，因電池模塊相互間的充放電而使多個(gè)電池塊間相互并聯(lián)連接的多個(gè)電池模塊的充電率均等，因此，構(gòu)成電池組的所有的電池模塊的充電率的離散減小了。而且，因放電電路的放電動(dòng)作而使構(gòu)成各電池塊的多個(gè)電池模塊的充電率均等。因此，與只通過(guò)放電電路的放電動(dòng)作而使構(gòu)成電池組的所有的電池模塊的充電率均等的先有的充電率調(diào)整電路相比，可以利用放電電路的放電動(dòng)作來(lái)減小能量的浪費(fèi)，因此，能有效地利用能量。
在第1具體構(gòu)成中，上述第1連接/切斷裝置由使多個(gè)電池塊相互串聯(lián)連接的1個(gè)或多個(gè)串聯(lián)線和插在各串聯(lián)線中的第1開(kāi)關(guān)構(gòu)成，上述第2連接/切斷裝置由設(shè)在各電池塊的兩端和構(gòu)成各電池塊的多個(gè)電池模塊之間的連接點(diǎn)上的多個(gè)并聯(lián)接點(diǎn)、使與多個(gè)電池塊相互對(duì)應(yīng)的多個(gè)并聯(lián)接點(diǎn)相互連接的多個(gè)并聯(lián)線和插在各并聯(lián)線中的第2開(kāi)關(guān)構(gòu)成。
在上述第1具體構(gòu)成中，在通常工作時(shí)，通過(guò)將所有的第1開(kāi)關(guān)設(shè)定為接通并將所有的第2開(kāi)關(guān)設(shè)定為斷開(kāi)，使多個(gè)電池塊相互串聯(lián)連接。與此相對(duì)，在充電率調(diào)整時(shí)，通過(guò)將所有的第1開(kāi)關(guān)設(shè)定為斷開(kāi)并將所有的第2開(kāi)關(guān)設(shè)定為接通，使與多個(gè)電池塊相互對(duì)應(yīng)的多個(gè)電池模塊相互并聯(lián)連接。
這里，為了防止電池模塊短路，分別控制第1開(kāi)關(guān)和第2開(kāi)關(guān)接通或斷開(kāi)，使接通期間不重疊。即，當(dāng)設(shè)定第1開(kāi)關(guān)接通時(shí)，第2開(kāi)關(guān)始終設(shè)定為斷開(kāi)，當(dāng)設(shè)定第2開(kāi)關(guān)接通時(shí)，第1開(kāi)關(guān)始終設(shè)定為斷開(kāi)。
再有，具體地說(shuō)，在上述各并聯(lián)線中插入限流元件，用來(lái)將流過(guò)第2開(kāi)關(guān)的電流的大小限制在規(guī)定值以下。作為限流元件，例如可以采用電阻或恒流二極管。若按照該具體構(gòu)成，即使在與多個(gè)電池塊相互對(duì)應(yīng)的多個(gè)電池模塊之間充電率有很大的差別時(shí)，當(dāng)設(shè)定第2開(kāi)關(guān)接通時(shí)，第2開(kāi)關(guān)也不會(huì)流過(guò)比規(guī)定值大的電流，可以防止因過(guò)電流而使第2開(kāi)關(guān)燒壞。
在第2具體構(gòu)成中，上述第1連接/切斷裝置由使多個(gè)電池塊相互串聯(lián)連接的1個(gè)或多個(gè)串聯(lián)線和插在各串聯(lián)線中的第1開(kāi)關(guān)構(gòu)成，上述第2連接/切斷裝置由設(shè)在各電池塊的兩端和構(gòu)成各電池塊的多個(gè)電池模塊之間的連接點(diǎn)上的多個(gè)并聯(lián)接點(diǎn)、從各電池塊的各并聯(lián)接點(diǎn)引出的并聯(lián)線和插在從除1個(gè)電池塊之外的其它電池塊或從所有的電池塊延伸出來(lái)的各并聯(lián)線中的第2開(kāi)關(guān)構(gòu)成，各放電電路的一對(duì)正負(fù)端子分別經(jīng)上述并聯(lián)線，與和所有的電池塊相互對(duì)應(yīng)的所有的電池模塊的正極和負(fù)極連接，在上述各并聯(lián)線中，插入限流元件，用來(lái)將流過(guò)第2開(kāi)關(guān)的電流的大小限制在規(guī)定值以下。作為限流元件，例如可以采用電阻或恒流二極管。
在上述第1具體構(gòu)成中，在通常工作時(shí)，通過(guò)將所有的第1開(kāi)關(guān)設(shè)定為接通并將所有的第2開(kāi)關(guān)設(shè)定為斷開(kāi)，使多個(gè)電池塊相互串聯(lián)連接。與此相對(duì)，在充電率調(diào)整時(shí)，通過(guò)將所有的第1開(kāi)關(guān)設(shè)定為斷開(kāi)并將所有的第2開(kāi)關(guān)設(shè)定為接通，使與多個(gè)電池塊相互對(duì)應(yīng)的多個(gè)電池模塊相互并聯(lián)連接。
這里，為了防止電池模塊短路，分別控制第1開(kāi)關(guān)和第2開(kāi)關(guān)接通或斷開(kāi)，使接通期間不重疊。即，當(dāng)設(shè)定第1開(kāi)關(guān)接通時(shí)，第2開(kāi)關(guān)始終設(shè)定為斷開(kāi)，當(dāng)設(shè)定第2開(kāi)關(guān)接通時(shí)，第1開(kāi)關(guān)始終設(shè)定為斷開(kāi)。
若按照第2具體構(gòu)成，即使在與多個(gè)電池塊相互對(duì)應(yīng)的多個(gè)電池模塊之間充電率有很大的差別時(shí)，當(dāng)設(shè)定第2開(kāi)關(guān)接通時(shí)，第2開(kāi)關(guān)也不會(huì)流過(guò)比規(guī)定值大的電流，可以防止因過(guò)電流而使第2開(kāi)關(guān)燒壞。
再有，在上述第2具體構(gòu)成中，在利用放電電路的放電動(dòng)作使各電池模塊放電時(shí)，在流過(guò)該放電電流的通路上只插入2個(gè)限流元件。因此，電池模塊只消耗2個(gè)限流元件的功率，但限流元件卻抑制了能量的損失，可以有效地利用能量。
本發(fā)明的第2電池組充電率調(diào)整電路是將多個(gè)電池模塊相互串聯(lián)連接構(gòu)成電池塊，以具有多個(gè)該電池塊的電池組為對(duì)象的電路。而且，該充電率調(diào)整電路具有
使上述多個(gè)電池塊相互串聯(lián)連接或切斷該連接的第1連接/切斷裝置；使與上述多個(gè)電池塊相互對(duì)應(yīng)的多個(gè)電池模塊相互并聯(lián)連接或切斷該連接的第2連接/切斷裝置；至少與構(gòu)成1個(gè)電池塊的各電池模塊的兩極連接，接收放電指令后執(zhí)行放電動(dòng)作的多個(gè)充電電路；至少檢測(cè)構(gòu)成1個(gè)電池塊的各電池模塊的兩端電壓的電壓檢測(cè)電路；在使電池組作為供電電源工作的通常工作時(shí)，將第1連接/切斷裝置設(shè)定成連接狀態(tài)，同時(shí)，將第2連接/切斷裝置設(shè)定成斷開(kāi)狀態(tài)，另一方面，在調(diào)整電池模塊的充電率的充電率調(diào)整時(shí)，將第1連接/切斷裝置設(shè)定成斷開(kāi)狀態(tài)，同時(shí)，將第2連接/切斷裝置設(shè)定成連接狀態(tài)，并根據(jù)電壓檢測(cè)電路的檢測(cè)結(jié)果向1個(gè)或多個(gè)充電電路發(fā)出充電指令的控制電路。
上述本發(fā)明的第2充電率調(diào)整電路是取代上述第1充電率調(diào)整電路的放電電路而配置充電電路的裝置。在充電率調(diào)整時(shí)，將第1連接/切斷裝置設(shè)定成斷開(kāi)狀態(tài)，同時(shí)，將第2連接/切斷裝置設(shè)定成連接狀態(tài)。由此，與上述多個(gè)電池塊相互對(duì)應(yīng)的多個(gè)電池模塊相互并聯(lián)連接，這些多個(gè)電池模塊的充電率均等。
而且，假如構(gòu)成1個(gè)電池塊的1個(gè)電池模塊的兩端電壓比構(gòu)成該電池塊的其它電池模塊低，控制電路向與該1個(gè)電池模塊的兩極或與該1個(gè)電池模塊并聯(lián)連接的電池模塊的兩極連接的充電電路發(fā)出充電指令。
若向該充電電路輸入充電指令，則執(zhí)行充電動(dòng)作，電荷從充電電流充電電路向上述兩端電壓低的電池模塊和與該電池模塊并聯(lián)連接的1個(gè)或多個(gè)電池模塊移動(dòng)，進(jìn)行對(duì)這些電池模塊的充電，結(jié)果，這些電池模塊的充電率變得和上述其它電池模塊的充電率一致。這樣一來(lái)，構(gòu)成所有電池塊的所有電池模塊的充電率均等。
若按照本發(fā)明的第2充電率調(diào)整電路，在調(diào)整電池模塊的充電率時(shí)，通過(guò)使與多個(gè)電池塊相互對(duì)應(yīng)的多個(gè)電池模塊并聯(lián)連接，可以用1個(gè)充電電路對(duì)多個(gè)電池模塊充電。因此，只要配置和構(gòu)成1個(gè)電池塊的電池模塊相同數(shù)量的充電電路即可，與必須對(duì)構(gòu)成電池組的每一個(gè)電池模塊配置充電電路的充電率調(diào)整電路相比，減少了充電電路的數(shù)量。
再有，在本發(fā)明的第2充電率調(diào)整電路中，通過(guò)對(duì)充電率低的電池模塊進(jìn)行充電來(lái)調(diào)整充電率，因此，沒(méi)有能量的浪費(fèi)，能有效地利用能量。
具體地說(shuō)，上述多個(gè)充電電路具有供給電力的充電用電池，將從充電用電池得到的電力供給電池模塊，使該電池模塊充電?；蛘?，具體地說(shuō)，在多個(gè)電池塊內(nèi)，某一電池塊的兩端與上述多個(gè)充電電路的電源輸入端子連接，在多個(gè)電池塊內(nèi)，使從某一電池塊得到的電力供給電池模塊，對(duì)該電池模塊充電。
如上所述，若按照本發(fā)明的電池組充電調(diào)整電路，可以減少元件的數(shù)量。
圖2是表示當(dāng)點(diǎn)火(ignition)開(kāi)關(guān)設(shè)定為接通時(shí)執(zhí)行的開(kāi)關(guān)切換步驟的流程圖。
圖3是表示當(dāng)點(diǎn)火(ignition)開(kāi)關(guān)設(shè)定為斷開(kāi)時(shí)執(zhí)行的開(kāi)關(guān)切換步驟的流程圖。
圖4是表示第1實(shí)施例的放電控制步驟的流程圖。
圖5是表示第2實(shí)施例的充電率調(diào)整電路的構(gòu)成的方框圖。
圖6是表示第3實(shí)施例的放電控制步驟的流程圖。
圖7是表示第3實(shí)施例的充電率調(diào)整電路的構(gòu)成的方框圖。
圖8是表示其他實(shí)施例的充電率調(diào)整電路的構(gòu)成的方框圖。
圖9是表示先有的充電率調(diào)整電路的構(gòu)成的方框圖。
圖10是表示放電電路的構(gòu)成的電路圖。
第1實(shí)施例圖1示出由2個(gè)電池塊(11)(12)構(gòu)成的電池組的充電率調(diào)整電路(2)的構(gòu)成。在該電路(2)中，第1電池塊(11)和第2電池塊(12)分別通過(guò)將1個(gè)或多個(gè)充電電池作為電池模塊并4個(gè)電池模塊串聯(lián)連接構(gòu)成。從上述第1電池塊(11)的負(fù)極引出一根串聯(lián)線(21)，該串聯(lián)線(21)的前端與第2電池塊(12)的正極連接。在串聯(lián)線(21)中插入第1開(kāi)關(guān)(22)，通過(guò)第1開(kāi)關(guān)(22)接通使兩電池塊(11)(12)相互串聯(lián)連接，另一方面，通過(guò)第1開(kāi)關(guān)(22)斷開(kāi)來(lái)切斷兩電池塊(11)(12)的連接。
在第1電池塊(11)的兩端和電池模塊M1～M4之間的連接點(diǎn)上設(shè)置5個(gè)并聯(lián)接點(diǎn)P1，另一方面，在第2電池塊(12)的電池模塊M5～M8的兩端設(shè)置8個(gè)并聯(lián)接點(diǎn)P2。從第1電池塊(11)的5個(gè)并聯(lián)接點(diǎn)P1引出5根并聯(lián)線(23)，這5根并聯(lián)線(23)的前端與和第2電池塊(12)對(duì)應(yīng)的并聯(lián)接點(diǎn)P2連接。5根并聯(lián)線(23)分別插入第2開(kāi)關(guān)(24)。通過(guò)使所有的第2開(kāi)關(guān)(24)接通，第1和第2電池塊(11)(12)的對(duì)應(yīng)的2個(gè)電池模塊之間、即電池模塊M1和M5、電池模塊M2和M6、電池模塊M3和M7、電池模塊M4和M8相互并聯(lián)連接，另一方面，通過(guò)使所有的第2開(kāi)關(guān)(24)斷開(kāi)來(lái)切斷上述對(duì)應(yīng)的兩電池塊之間的連接。
再有，從第1電池塊(11)的5個(gè)并聯(lián)接點(diǎn)P1引出5根電壓檢測(cè)線(25)，這些電壓檢測(cè)線(25)與第1電壓檢測(cè)電路(26)連接。利用第1電壓檢測(cè)電路(26)測(cè)量構(gòu)成第1電池塊(11)的4個(gè)電池模塊M1～M4的兩端電壓。
再有，上述5根并聯(lián)線(23)與第2電壓檢測(cè)電路(27)連接，利用第2電壓檢測(cè)電路(27)測(cè)量構(gòu)成第2電池塊(12)的4個(gè)電池模塊M5～M8的兩端電壓。設(shè)在第2電池塊(12)的電池模塊M5～M8的兩端的8個(gè)并聯(lián)接點(diǎn)P2與4個(gè)放電電路(28)連接。作為放電電路，例如，可以采用和圖10所示的先有的的放電電路相同構(gòu)成的放電電路。
圖1所示的1個(gè)第1開(kāi)關(guān)(22)、5個(gè)第2開(kāi)關(guān)(24)、第1和第2電壓檢測(cè)電路(26)(27)和4個(gè)放電電路(28)與省略圖示的控制電路連接?？刂齐娐放c點(diǎn)火開(kāi)關(guān)(省略圖示)的接通(斷開(kāi))狀態(tài)對(duì)應(yīng)，切換第1開(kāi)關(guān)(22)和第2開(kāi)關(guān)(24)的接通(斷開(kāi))狀態(tài)。
再有，控制電路在點(diǎn)火開(kāi)關(guān)設(shè)定為接通的狀態(tài)下，根據(jù)由第1和第2電壓檢測(cè)電路(26)(27)測(cè)量的電池模塊M1～M8的兩端電壓，監(jiān)視各電池模塊是否發(fā)生異常。進(jìn)而，控制電路在點(diǎn)火開(kāi)關(guān)設(shè)定為斷開(kāi)的狀態(tài)下，如后面所示那樣，與由第1電壓檢測(cè)電路(26)測(cè)量的電池模塊M1～M4的兩端電壓對(duì)應(yīng)，控制4個(gè)放電電路(28)的放電動(dòng)作。
圖2示出當(dāng)點(diǎn)火(ignition)開(kāi)關(guān)設(shè)定為接通時(shí)由控制電路執(zhí)行的開(kāi)關(guān)切換步驟。再有，控制電路內(nèi)部裝有由中斷定時(shí)器或?qū)崟r(shí)時(shí)鐘等時(shí)鐘元件構(gòu)成的均等定時(shí)器，該均等定時(shí)器每隔規(guī)定的時(shí)間間隔、例如10分鐘輸出脈沖。
當(dāng)檢測(cè)出點(diǎn)火開(kāi)關(guān)的接通狀態(tài)時(shí)，如圖所示，首先，在步驟S1中，使均等定時(shí)器停止工作，然后，在步驟S2中，使4個(gè)放電電路1～4停止放電動(dòng)作。接著，在步驟S3中，將所有的第2開(kāi)關(guān)(24)設(shè)定為斷開(kāi)，然后，在步驟S4中，將第1開(kāi)關(guān)(22)設(shè)定為接通，結(jié)束流程。象這樣，在第2開(kāi)關(guān)(24)設(shè)定為斷開(kāi)之后將第1開(kāi)關(guān)(22)設(shè)定為接通的理由是為了防止因形成電池短路的通路而使電池模塊或電路燒壞。
在上述步驟中，使與圖1所示的第1和第2電池塊(11)(12)的對(duì)應(yīng)的2個(gè)電池模塊之間、即電池模塊M1和M5、電池模塊M2和M6、電池模塊M3和M7、電池模塊M4和M8的連接切斷，另一方面，使第1電池塊(11)和第2電池塊(12)相互串聯(lián)連接，整個(gè)電池組可以作為供電電源工作。
圖3示出當(dāng)點(diǎn)火(ignition)開(kāi)關(guān)設(shè)定為斷開(kāi)時(shí)執(zhí)行的開(kāi)關(guān)切換步驟。當(dāng)檢測(cè)出點(diǎn)火開(kāi)關(guān)的斷開(kāi)狀態(tài)時(shí)，如圖所示，首先，在步驟S11中，將第1開(kāi)關(guān)(22)設(shè)定為斷開(kāi)，然后，在步驟S12中，將所有的第2開(kāi)關(guān)(24)設(shè)定為接通。象這樣，在第1開(kāi)關(guān)(22)設(shè)定為斷開(kāi)之后將第2開(kāi)關(guān)(24)設(shè)定為接通的理由是為了防止因形成電池短路的通路而使電池模塊或電路燒壞。最后，在步驟S13中，使均等定時(shí)器開(kāi)始計(jì)時(shí)動(dòng)作，結(jié)束流程。
在上述步驟中，切斷圖1所示的第1電池塊(11)和第2電池塊(12)的連接，另一方面，使與第1和第2電池塊(11)(12)的對(duì)應(yīng)的2個(gè)電池模塊之間、即電池模塊M1和M5、電池模塊M2和M6、電池模塊M3和M7、電池模塊M4和M8并聯(lián)連接。
這樣一來(lái)，當(dāng)與第1和第2電池塊(11)(12)的對(duì)應(yīng)的2個(gè)電池模塊相互并聯(lián)連接時(shí)，電荷便開(kāi)始從兩端電壓高的電池模塊向低的電池模塊移動(dòng)，并開(kāi)始兩電池模塊相互間的充放電。此外，以規(guī)定的時(shí)間間隔從均等定時(shí)器輸出脈沖。
其次，為了使構(gòu)成各電池塊的多個(gè)電池模塊的充電率均等，進(jìn)行兩端電壓高的電池模塊的放電并對(duì)兩端電壓低的電池模塊進(jìn)行與充電率對(duì)應(yīng)的后述的放電控制步驟。這里，因電池模塊的充電率在很大的程度上由兩端電壓值反映，故能將兩端電壓值作為充電率的指標(biāo)。
圖4示出在點(diǎn)火開(kāi)關(guān)設(shè)定為斷開(kāi)的狀態(tài)下上述控制電路執(zhí)行的放電控制步驟。當(dāng)從均等定時(shí)器輸出脈沖時(shí)，如圖所示，首先，在步驟S21中，從第1電壓檢測(cè)電路(26)取得4個(gè)電池模塊M1～M4的兩端電壓值V1～V4，在步驟S22中，從4個(gè)兩端電壓值中選出最小的電壓值Vmin。其次，在步驟S23中，利用下面的式1由上述電壓值Vmin算出基準(zhǔn)電壓值Vth。
(式1)Vth＝Vmin+Vo這里，Vo是常數(shù)，考慮第1電壓檢測(cè)電路(26)的測(cè)量誤差，例如，可以設(shè)定為50mV。
接著，在步驟S24中，對(duì)計(jì)數(shù)器進(jìn)行初始化，將計(jì)數(shù)值n設(shè)定為1，然后，在步驟S25中，判斷電池模塊M1的兩端電壓值V1是否大于上述基準(zhǔn)電壓值Vth，當(dāng)判斷是‘是’時(shí)，在步驟S26中，設(shè)定啟動(dòng)放電電路1的放電動(dòng)作，然后，轉(zhuǎn)到步驟S28，另一方面，當(dāng)判斷是‘否’時(shí)，在步驟S27中，設(shè)定停止放電電路1的放電動(dòng)作，然后，轉(zhuǎn)到步驟S28。
在步驟S28中，增加計(jì)數(shù)值n，然后，在步驟S29中，判斷計(jì)數(shù)值n是否大于4，若判斷為‘否’則返回步驟S25。以下，同樣，根據(jù)電池模塊M2～M4的兩端電壓值V2～V4與基準(zhǔn)電壓值Vth的各比較結(jié)果，依次設(shè)定啟動(dòng)或停止放電電路2～4的放電動(dòng)作。
當(dāng)設(shè)定啟動(dòng)或停止放電電路4的放電動(dòng)作時(shí)，在步驟S29中判斷為‘是’并轉(zhuǎn)到步驟S30，判斷所有的放電電路1～4的放電動(dòng)作是否都停止。在電池模塊M1～M4的兩端電壓值V1～V4中，當(dāng)某一兩端電壓值比基準(zhǔn)電壓Vth大時(shí)，將放電電路1～4中的某一個(gè)放電電路設(shè)定為啟動(dòng)放電動(dòng)作，在步驟S30中判斷為‘否’并結(jié)束上述流程。然后，當(dāng)從均等定時(shí)器輸出脈沖時(shí)，再次執(zhí)行上述流程。
反復(fù)執(zhí)行上述步驟，直到電池模塊M1～M4的所有的兩端電壓值V1～V4都在基準(zhǔn)電壓Vth以下，當(dāng)這些兩端電壓值V1～V4都在基準(zhǔn)電壓Vth以下并設(shè)定停止所有放電電路的放電動(dòng)作時(shí)，在步驟S30中判斷為‘是’，在步驟S31中停止均等定時(shí)器的計(jì)時(shí)動(dòng)作，并結(jié)束上述流程。
例如，當(dāng)電池模塊M3的兩端電壓V3最小，只有電池模塊M1的兩端電壓V1是比電池模塊M3的兩端電壓大50mV以上的值時(shí)，按照上述流程，在步驟S23中，將電池模塊M3的兩端電壓值加50mV的值作為基準(zhǔn)電壓Vth，在步驟S26中，設(shè)定啟動(dòng)放電電路1的放電動(dòng)作，在步驟S27中，設(shè)定停止其它放電電路2～4的放電動(dòng)作。當(dāng)設(shè)定啟動(dòng)放電電路1的放電動(dòng)作時(shí)，電荷從電池模塊M1和電池模塊M5向放電電路1移動(dòng)，進(jìn)行兩電池模塊M1、M5的放電，兩電池模塊M1、M5的兩端電壓下降。
然后，在重復(fù)上述步驟的過(guò)程中，當(dāng)電池模塊M1的兩端電壓V1下降到基準(zhǔn)電壓Vth以下時(shí)，在步驟S27中，設(shè)定停止放電電路1的放電動(dòng)作并結(jié)束上述步驟。這樣一來(lái)，電池模塊M1的兩端電壓V1和電池模塊M3的兩端電壓V3一致，構(gòu)成第1電池塊(11)的4個(gè)電池模塊M1～M4的充電率大致相等。
再有，在與第1和第2電池塊(11)(12)對(duì)應(yīng)的2個(gè)電池模塊之間，進(jìn)行象上述那樣的充放電，結(jié)果，這2個(gè)電池模塊的充電率相等。即，電池模塊M1和M5的充電率、電池模塊M2和M6的充電率、電池模塊M3和M7的充電率、電池模塊M4和M8的充電率大致相等。這樣一來(lái)，構(gòu)成第1和第2電池塊(11)(12)的所有的電池模塊M1～M8的充電率大致相等。
在本實(shí)施例的充電率調(diào)整電路(2)中，當(dāng)調(diào)整電池模塊的充電率時(shí)，通過(guò)使與第1和第2電池塊(11)(12)對(duì)應(yīng)的2個(gè)電池模塊并聯(lián)連接，可以用1個(gè)放電電路使兩個(gè)電池模塊放電。因此，只要配置和構(gòu)成1個(gè)電池塊的電池模塊相同個(gè)數(shù)、即4個(gè)放電電路1～4即可，與圖9所示的需要配置8個(gè)放電電路1～8的先有的充電率調(diào)整電路相比，減少了放電電路的個(gè)數(shù)。這里，在本實(shí)施例的充電率調(diào)整電路中，雖然必須配置1個(gè)第1開(kāi)關(guān)(22)和5個(gè)第2開(kāi)關(guān)(24)，但因放電電路(28)由很多電子元件構(gòu)成，故因放電電路(28)的減少而引起的電子元件個(gè)數(shù)的減少量比因配置第1開(kāi)關(guān)(22)和第2開(kāi)關(guān)(24)而引起的電子元件個(gè)數(shù)的增加量大。因此，充電率調(diào)整電路的總元件數(shù)與先有的充電率調(diào)整電路相比減少了，由此，減小了電路規(guī)模。結(jié)果，提高了電路動(dòng)作的可靠性，同時(shí)降低了成本。
在本實(shí)施例的充電率調(diào)整電路(2)中，在點(diǎn)火開(kāi)關(guān)設(shè)定為斷開(kāi)的狀態(tài)下，因與第1和第2電池塊(11)(12)對(duì)應(yīng)的2個(gè)電池模塊并聯(lián)連接，兩電池模塊的兩端電壓值為同一值，故如上所述，只根據(jù)第1電壓檢測(cè)電路(26)的電壓測(cè)量結(jié)果來(lái)進(jìn)行充電率的調(diào)整。當(dāng)進(jìn)行充電率調(diào)整時(shí)，因?qū)﹄妷簻y(cè)量結(jié)果要求精度高，故作為第1電壓檢測(cè)電路(26)，可以采用例如±10mV左右的精度高的電路。
另一方面，作為第2電壓檢測(cè)電路(27)，因在點(diǎn)火開(kāi)關(guān)設(shè)定為接通的狀態(tài)下監(jiān)視電池模塊M5～M8是否發(fā)生異常，故可以采用例如±100mV左右的精度低的電路。這樣，通過(guò)采用精度低的電路作為第2電壓檢測(cè)電路(27)，可以更加降低成本。
進(jìn)而，在本實(shí)施例的充電率調(diào)整電路(2)中，在第1和第2電池塊(11)(12)之間相互并聯(lián)連接的2個(gè)電池模塊的充電率因相互間的充放電而均等，因此，構(gòu)成電池組的所有的電池模塊M1～M8的充電率的離散減小了。而且，構(gòu)成各電池塊的4個(gè)電池模塊的充電率因放電電路(28)的放電動(dòng)作而均等。因此，與只利用放電電路的放電動(dòng)作來(lái)使構(gòu)成電池組的所有的電池模塊的充電率均等的先有的的調(diào)整電路相比，可以減少因放電電路(28)的放電動(dòng)作而浪費(fèi)的能量，因此，可以有效地利用能量。
第2實(shí)施例本實(shí)施例的充電率調(diào)整電路(3)在第1實(shí)施例的充電率調(diào)整電路中配置電阻，如圖5所示，5根并聯(lián)線(23)分別插入電阻(30)。例如，當(dāng)與第1和第2電池塊(11)(12)對(duì)應(yīng)的2個(gè)電池模塊間產(chǎn)生的最大電位差為1.2V，第2開(kāi)關(guān)(24)的允許電流值是2A時(shí)，電阻(30)的電阻值可以設(shè)定為0.6Ω。
在本實(shí)施例的充電率調(diào)整電路(3)中，即使與第1和第2電池塊(11)(12)對(duì)應(yīng)的2個(gè)電池模塊的充電率之間產(chǎn)生最大差值，當(dāng)所有的第2開(kāi)關(guān)(24)設(shè)定為接通時(shí)，第2開(kāi)關(guān)(24)也不會(huì)流流過(guò)比允許電流值更大的電流，可以防止因過(guò)電流而使第2開(kāi)關(guān)(24)燒壞。
在本實(shí)施例的充電率調(diào)整電路(3)中，當(dāng)點(diǎn)火開(kāi)關(guān)設(shè)定為接通時(shí)，執(zhí)行和圖2所示的第1實(shí)施例相同的開(kāi)關(guān)切換步驟。由此，第1電池塊(11)和第2電池塊(12)相互串聯(lián)連接，整個(gè)電池組可以作為供電電源工作。再有，當(dāng)點(diǎn)火開(kāi)關(guān)設(shè)定為斷開(kāi)時(shí)，執(zhí)行和圖3所示的第1實(shí)施例相同的開(kāi)關(guān)切換步驟。由此，與第1和第2電池塊(11)(12)對(duì)應(yīng)的2個(gè)電池模塊相互并聯(lián)連接，兩電池模塊相互之間開(kāi)始進(jìn)行充放電。
圖6示出在點(diǎn)火開(kāi)關(guān)設(shè)定為斷開(kāi)的狀態(tài)下本實(shí)施例的控制電路執(zhí)行的放電控制步驟。當(dāng)從均等定時(shí)器輸出脈沖時(shí)，如圖所示，首先，在步驟S31中，從第1電壓檢測(cè)電路(26)取得電池模塊M1～M4的兩端電壓值V1～V4，同時(shí)，從第2電壓檢測(cè)電路(27)取得電池模塊M5～M8的兩端電壓值V5～V8。
其次，在步驟S32中，根據(jù)電池模塊M1～M8的兩端電壓值V1～V8推測(cè)各電池模塊的殘量值SOC。這里，殘量值SOC是表示殘量相對(duì)滿充電狀態(tài)時(shí)的電池容量的百分?jǐn)?shù)。接著，在步驟S33中，在算出與第1和第2電池塊(11)(12)對(duì)應(yīng)的2個(gè)電池模塊的平均殘量SOCav、即電池模塊M1和M5的平均殘量值SOCav1、電池模塊M2和M6的平均殘量值SOCav2、電池模塊M3和M7的平均殘量值SOCav3、電池模塊M4和M8的平均殘量值SOCav4之后，在步驟S34中，從這些平均殘量值SOCav1～SOCav4中選出最小的平均殘量值SOCmin。
進(jìn)而，在步驟S35中，利用下面的式2由上述平均殘量值SOCmin基準(zhǔn)殘量值SOCth。
(式2)SOCth＝SOCmin+SOCo這里，SOCo是常數(shù)，考慮第1電壓檢測(cè)電路(26)和第2電壓檢測(cè)電路(27)的測(cè)量誤差，例如，可以設(shè)定為5％。
接著，在步驟S36中，對(duì)計(jì)數(shù)器進(jìn)行初始化，將計(jì)數(shù)值n設(shè)定為1，然后，在步驟S37中，判斷平均殘量值SOCav1是否大于上述基準(zhǔn)殘量值SOCth，當(dāng)判斷是‘是’時(shí)，在步驟S38中，設(shè)定啟動(dòng)放電電路1的放電動(dòng)作，然后，轉(zhuǎn)到步驟S40，另一方面，當(dāng)判斷是‘否’時(shí)，在步驟S39中，設(shè)定停止放電電路1的放電動(dòng)作，然后，轉(zhuǎn)到步驟S40。
在步驟S40中，增加計(jì)數(shù)值n，然后，在步驟S41中，判斷計(jì)數(shù)值n是否大于4，若判斷為‘否’則返回步驟S37。以下，同樣，根據(jù)平均殘量值SOCav2～SOCav4與基準(zhǔn)殘量值SOCth的各比較結(jié)果，依次設(shè)定啟動(dòng)或停止放電電路2～4的放電動(dòng)作。
當(dāng)設(shè)定啟動(dòng)或停止放電電路4的放電動(dòng)作時(shí)，在步驟S41中判斷為‘是’并轉(zhuǎn)到步驟S42，判斷電池模塊M1～M8的殘量值SOC1～SOC8的離散是否在5％以下，當(dāng)判斷為‘否’時(shí)結(jié)束上述流程。然后，當(dāng)從均等定時(shí)器輸出脈沖時(shí)，再次執(zhí)行上述流程。
反復(fù)執(zhí)行上述步驟，直到電池模塊M1～M8的殘量值SOC1～SOC8的離散在5％以下，當(dāng)離散在5％以下時(shí)，在步驟S意2中判斷為‘是’，在步驟S43中停止均等定時(shí)器的計(jì)時(shí)動(dòng)作，并結(jié)束上述流程。
在本實(shí)施例的充電率調(diào)整電路(3)中，通過(guò)重復(fù)上述步驟，將構(gòu)成第1和第2電池塊(11)(12)的8個(gè)電池模塊M1～M8的殘量值的離散減小到5％以下，構(gòu)成各電池塊的4個(gè)電池模塊的充電率大致相等，同時(shí)，在與第1和第2電池塊(11)(12)對(duì)應(yīng)的2個(gè)電池模塊之間進(jìn)行充放電，2個(gè)電池模塊的充電率相等，構(gòu)成第1和第2電池塊(11)(12)的所有的電池模塊M1～M8的充電率達(dá)到均等。
第3實(shí)施例圖7示出本實(shí)施例的充電率調(diào)整電路(4)的構(gòu)成。該充電率調(diào)整電路(4)是以由3個(gè)電池塊(11)(12)(13)構(gòu)成的電池組為對(duì)象的電路，從第1電池塊(11)和第2電池塊(12)的負(fù)極分別引出串聯(lián)線(41)，從第1電池塊(11)的負(fù)極引出的串聯(lián)線(41)的前端與第2電池塊(12)的正極連接。另一方面，從第2電池塊(12)的負(fù)極引出的串聯(lián)線(41)的前端與第3電池塊(13)的正極連接。在各串聯(lián)線(41)中插入第1開(kāi)關(guān)(42)，通過(guò)2個(gè)第1開(kāi)關(guān)(42)(42)接通使第1至第3電池塊(11)(12)(13)相互串聯(lián)連接，另一方面，通過(guò)第1開(kāi)關(guān)(42)(42)斷開(kāi)來(lái)切斷第1至第3電池塊(11)(12)(13)的連接。
在各電池塊的兩端和電池模塊之間的連接點(diǎn)上設(shè)置5個(gè)并聯(lián)接點(diǎn)P，從各電池塊的5個(gè)并聯(lián)接點(diǎn)P引出5根并聯(lián)線(43)，從與第1至第3電池塊(11)(12)(13)對(duì)應(yīng)的3個(gè)并聯(lián)接點(diǎn)P引出的3根并聯(lián)線(43)其前端部相互連接，這些連接線的連接點(diǎn)與放電電路(48)連接。
在從第1電池塊(11)和第2電池塊(12)并聯(lián)接點(diǎn)P引出的各并聯(lián)線(43)中插入第2開(kāi)關(guān)(44)。通過(guò)使所有的第2開(kāi)關(guān)(44)接通，使第1至第3電池塊(11)(12)(13)的對(duì)應(yīng)的3個(gè)電池模塊、即電池模塊M1、M5和M9、電池模塊M2、M6和M10、電池模塊M3、M7和M11、電池模塊M4、M8和M12相互并聯(lián)連接，另一方面，通過(guò)使所有的第2開(kāi)關(guān)(44)斷開(kāi)來(lái)切斷上述對(duì)應(yīng)的3個(gè)電池塊之間的連接。
再有，在從第1電池塊(11)和第2電池塊(12)并聯(lián)接點(diǎn)P引出的各并聯(lián)線(43)中插入電阻(46)。從各電池塊的并聯(lián)接點(diǎn)P引出5根電壓檢測(cè)線(45)，這些電壓檢測(cè)線與電壓檢測(cè)電路(47)連接。
在本實(shí)施例的充電率調(diào)整電路(4)中，當(dāng)點(diǎn)火開(kāi)關(guān)設(shè)定為接通時(shí)，2個(gè)第1開(kāi)關(guān)(42)(42)設(shè)定為接通，同時(shí)，所有的第2開(kāi)關(guān)(44)設(shè)定為斷開(kāi)。由此，第1至第3電池塊(11)(12)(13)相互串聯(lián)連接，整個(gè)電池組可作為供電電源工作。
當(dāng)點(diǎn)火開(kāi)關(guān)設(shè)定為斷開(kāi)時(shí)，2個(gè)第1開(kāi)關(guān)(42)(42)設(shè)定為接通，同時(shí)，所有的第2開(kāi)關(guān)(44)設(shè)定為斷開(kāi)。由此，切斷第1至第3電池塊(11)(12)(13)的連接，另一方面，與第1至第3電池塊(11)(12)(13)對(duì)應(yīng)的3個(gè)電池模塊相互向后并聯(lián)連接，這些電池模塊間開(kāi)始進(jìn)行充放電，最終，使這電池模塊的充電率大致相等。
再有，放電電路1～4以和第1實(shí)施例或第2實(shí)施例相同的順序進(jìn)行接通(斷開(kāi))控制，由于放電電路1～4的放電動(dòng)作，使構(gòu)成各電池塊的4個(gè)電池模塊的充電率大致相等。這樣一來(lái)，使構(gòu)成第1至第3電池塊(11)(12)(13)的所有的電池模塊M1～M12的充電率均等。
在本實(shí)施例的充電率調(diào)整電路(4)中，在由放電電路(48)的放電動(dòng)作使第1和第2電池塊(11)(12)的電池模塊放電時(shí)通過(guò)放電電流的路徑上插入2個(gè)電阻(46)(46)。例如，在第1電池塊(11)的電池模塊M1放電時(shí)，放電電流如圖中的箭頭所示，從電池模塊M1的正極經(jīng)第2開(kāi)關(guān)(44)、電阻(46)、放電電路1、電阻(46)和第2開(kāi)關(guān)(44)流向電池模塊M1的負(fù)極。
與此相對(duì)，當(dāng)在圖5所示的第2實(shí)施例的充電率調(diào)整電路的基礎(chǔ)上構(gòu)成以由3個(gè)電池塊組成的電池組為對(duì)象的充電率調(diào)整電路時(shí)，在第1電池塊(11)的各電池模塊放電時(shí)通過(guò)放電電流的路徑上插入4個(gè)電阻。在本實(shí)施例的充電率調(diào)整電路(4)中，通過(guò)放電電流的電阻個(gè)數(shù)不超過(guò)2個(gè)，與通過(guò)4個(gè)電阻的上述充電率調(diào)整電路相比，可以減少因電阻引起的功耗，因此，能有效地利能量。
再有，在第3實(shí)施例中，采用配置放電電路，利用放電來(lái)使電池模塊M1～M12的充電率均等的結(jié)構(gòu)，但也可以如圖8所示，不用放電電路，而采用配置絕緣型的DC/DC變換器(50)的結(jié)構(gòu)。
在電動(dòng)汽車中，除作為驅(qū)動(dòng)行駛電機(jī)的電源的電池組之外，還裝載鉛蓄電池，DC/DC變換器(50)的電源輸入端例如與鉛蓄電池連接。將從鉛蓄電池得到的功率供給兩端電壓低的電池模塊，對(duì)該電池模塊充電，由此，可以使電池模塊M1～M12的充電率均等。在配置了DC/DC變換器的上述構(gòu)成中，沒(méi)有能量浪費(fèi)，可以有效地利用能量。
再有，在圖8所示的充電率調(diào)整電路(5)中，也可以使DC/DC變換器的電源輸入端與第3電池塊(13)的兩端A、B連接。在該構(gòu)成中，從第3電池塊(13)得到的功率向構(gòu)成各電池塊的電池模塊供給，對(duì)該電池模塊充電。
上述實(shí)施例是用來(lái)說(shuō)明本發(fā)明的，不應(yīng)對(duì)權(quán)利要求書(shū)記載的發(fā)明構(gòu)成限制或壓縮其范圍。此外，本發(fā)明的各部分的構(gòu)成當(dāng)然也不限于上述實(shí)施例，在不脫離權(quán)利要求書(shū)記載的本發(fā)明的精神的范圍內(nèi)可以有各種變形。例如，在第1實(shí)施例中，雖然采用在執(zhí)行圖3所示的開(kāi)關(guān)切換步驟之后執(zhí)行圖4所示的放電控制步驟的結(jié)構(gòu)，但并不限于此，也可以采用同時(shí)執(zhí)行這些步驟的結(jié)構(gòu)。此外，在第2和第3實(shí)施例中，雖然如圖5和圖7所示采用電阻作為限流元件，但不限于使用電阻，也可以采用恒流二極管等其它通常的限流元件。
權(quán)利要求
1.一種電池組充電率調(diào)整電路，是將多個(gè)電池模塊相互串聯(lián)連接構(gòu)成電池塊，對(duì)于具有多個(gè)該電池塊的電池組，使上述多個(gè)電池模塊的充電率或電壓均等的電路，其特征在于，具有使上述多個(gè)電池塊相互串聯(lián)連接或切斷該連接的第1連接/切斷裝置；使與上述多個(gè)電池塊相互對(duì)應(yīng)的多個(gè)電池模塊相互并聯(lián)連接或切斷該連接的第2連接/切斷裝置；至少與構(gòu)成1個(gè)電池塊的各電池模塊的兩極連接，接收放電指令后執(zhí)行放電動(dòng)作的多個(gè)放電電路；至少檢測(cè)構(gòu)成1個(gè)電池塊的各電池模塊的兩端電壓的電壓檢測(cè)電路；在使電池組作為供電電源工作的通常工作時(shí)，將第1連接/切斷裝置設(shè)定成連接狀態(tài)，同時(shí)，將第2連接/切斷裝置設(shè)定成斷開(kāi)狀態(tài)，另一方面，在調(diào)整電池模塊的充電率的充電率調(diào)整時(shí)，將第1連接/切斷裝置設(shè)定成斷開(kāi)狀態(tài)，同時(shí)，將第2連接/切斷裝置設(shè)定成連接狀態(tài)，并根據(jù)電壓檢測(cè)電路的檢測(cè)結(jié)果向1個(gè)或多個(gè)放電電路發(fā)出放電指令的控制電路。
2.權(quán)利要求1記載的充電率調(diào)整電路，其特征在于上述第1連接/切斷裝置由使多個(gè)電池塊相互串聯(lián)連接的1個(gè)或多個(gè)串聯(lián)線和插在各串聯(lián)線中的第1開(kāi)關(guān)構(gòu)成，上述第2連接/切斷裝置由設(shè)在各電池塊的兩端和構(gòu)成各電池塊的多個(gè)電池模塊之間的連接點(diǎn)上的多個(gè)并聯(lián)接點(diǎn)、使與多個(gè)電池塊相互對(duì)應(yīng)的多個(gè)并聯(lián)接點(diǎn)相互連接的多個(gè)并聯(lián)線和插在各并聯(lián)線中的第2開(kāi)關(guān)構(gòu)成。
3.權(quán)利要求2記載的充電率調(diào)整電路，其特征在于在上述各并聯(lián)線中，插入限流元件，用來(lái)將流過(guò)第2開(kāi)關(guān)的電流的大小限制在規(guī)定值以下。
4.權(quán)利要求1記載的充電率調(diào)整電路，其特征在于上述第1連接/切斷裝置由使多個(gè)電池塊相互串聯(lián)連接的1個(gè)或多個(gè)串聯(lián)線和插在各串聯(lián)線中的第1開(kāi)關(guān)構(gòu)成，上述第2連接/切斷裝置由設(shè)在各電池塊的兩端和構(gòu)成各電池塊的多個(gè)電池模塊之間的連接點(diǎn)上的多個(gè)并聯(lián)接點(diǎn)、從各電池塊的各并聯(lián)接點(diǎn)引出的并聯(lián)線和插在從除1個(gè)電池塊之外的其它電池塊或從所有的電池塊延伸出來(lái)的各并聯(lián)線中的第2開(kāi)關(guān)構(gòu)成，各放電電路的一對(duì)正負(fù)端子分別經(jīng)上述并聯(lián)線，與和所有的電池塊相互對(duì)應(yīng)的所有的電池模塊的正極和負(fù)極連接，在上述各并聯(lián)線中，插入限流元件，用來(lái)將流過(guò)第2開(kāi)關(guān)的電流的大小限制在規(guī)定值以下。
5.一種充電率調(diào)整電路，是將多個(gè)電池模塊相互串聯(lián)連接構(gòu)成電池塊，對(duì)于具有多個(gè)該電池塊的電池組，使上述多個(gè)電池模塊的充電率或電壓均等的電路，其特征在于，具有使上述多個(gè)電池塊相互串聯(lián)連接或切斷該連接的第1連接/切斷裝置；使與上述多個(gè)電池塊相互對(duì)應(yīng)的多個(gè)電池模塊相互并聯(lián)連接或切斷該連接的第2連接/切斷裝置；至少與構(gòu)成1個(gè)電池塊的各電池模塊的兩極連接，接收充電指令后執(zhí)行充電動(dòng)作的多個(gè)充電電路；至少檢測(cè)構(gòu)成1個(gè)電池塊的各電池模塊的兩端電壓的電壓檢測(cè)電路；在使電池組作為供電電源工作的通常工作時(shí)，將第1連接/切斷裝置設(shè)定成連接狀態(tài)，同時(shí)，將第2連接/切斷裝置設(shè)定成斷開(kāi)狀態(tài)，另一方面，在調(diào)整電池模塊的充電率的充電率調(diào)整時(shí)，將第1連接/切斷裝置設(shè)定成斷開(kāi)狀態(tài)，同時(shí)，將第2連接/切斷裝置設(shè)定成連接狀態(tài)，并根據(jù)電壓檢測(cè)電路的檢測(cè)結(jié)果向1個(gè)或多個(gè)充電電路發(fā)出充電指令的控制電路。
6.權(quán)利要求5記載的充電率調(diào)整電路，其特征在于上述多個(gè)充電電路具有供給電力的充電用電池。
7.權(quán)利要求5記載的充電率調(diào)整電路，其特征在于在多個(gè)電池塊內(nèi)，某一電池塊的兩端與上述多個(gè)充電電路的電源輸入端子連接。
全文摘要
本發(fā)明的充電率調(diào)整電路2具有與多個(gè)電池塊11、12連接的串聯(lián)線21、插在串聯(lián)線21中的第1開(kāi)關(guān)22、與和多個(gè)電池塊11、12對(duì)應(yīng)的多個(gè)并聯(lián)接點(diǎn)連接的多個(gè)并聯(lián)線23、插在各并聯(lián)線23中的第2開(kāi)關(guān)24、與各電池模塊的兩極連接的放電電路28、檢測(cè)各電池模塊的兩端電壓的電壓檢測(cè)電路26和控制電路?？刂齐娐吠ǔ９ぷ鲿r(shí)，將第1開(kāi)關(guān)22設(shè)定成接通，將所有的第2開(kāi)關(guān)24設(shè)定成斷開(kāi)，另一方面，在充電率調(diào)整時(shí)，將第1開(kāi)關(guān)22設(shè)定成斷開(kāi)，將所有的第2開(kāi)關(guān)24設(shè)定成接通，根據(jù)電壓檢測(cè)電路26的檢測(cè)結(jié)果設(shè)定啟動(dòng)放電電路28的放電動(dòng)作。
文檔編號(hào)H01M10/44GK1409455SQ02143778
公開(kāi)日2003年4月9日 申請(qǐng)日期2002年9月28日 優(yōu)先權(quán)日2001年9月28日
發(fā)明者古川公彥 申請(qǐng)人:三洋電機(jī)株式會(huì)社