專利名稱：車輛用的電源裝置和具備該電源裝置的車輛的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及將多個電池串聯(lián)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(shù)：
車輛用的電源裝置為了增大輸出，而將多個電池串聯(lián)地連接來提高電壓。該電源裝置對串聯(lián)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(fā)生不均衡(unbalance)。 但在現(xiàn)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(fù)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(fā)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I)。
專利文獻I :日本特開2007-300701號公報
在專利文獻I所記載的車輛用的電源裝置中，與構(gòu)成行駛用蓄電池(battery)的各個電池并聯(lián)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(tài)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(tài)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(guān)接通來使車輛行駛的狀態(tài)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(dāng)放電電流變大時，放電電阻的焦耳熱所帶來的發(fā)熱會變大。這是由于焦耳熱所帶來的發(fā)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(lián)地連接，并對各電池進行均衡化，因此均衡化的電池的個數(shù)相當(dāng)多，當(dāng)放電電阻的發(fā)熱變大時，總發(fā)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(tài)下還在車輛的行駛狀態(tài)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(tài)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(guān)切換為接通來使車輛行駛的狀態(tài)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(gòu)成行駛用蓄電池的各電池的狀態(tài)。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(cè)經(jīng)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(dāng)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(guān)和放電電阻構(gòu)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(gòu)成。
特別是車輛用的電源裝置串聯(lián)地連接了多個電池，因此為了檢測各電池的電壓， 需要設(shè)置多個電壓檢測線。例如，串聯(lián)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(jīng)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(jīng)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(jīng)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(gòu)成均衡化電路的放電電路與電池連接而設(shè)置專用的連接線，從而能極大地簡化電路構(gòu)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(tài)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。
在均衡化電路的放電開關(guān)的接通狀態(tài)下，流過電壓檢測線的放電電流會使與電壓檢測線的電阻值和放電電流之積相當(dāng)?shù)碾妷航诞a(chǎn)生。電壓檢測線的電壓降成為電壓檢測電路中所檢測的電池電壓的誤差。這是由于，電池的電壓因電壓降而被檢測得較低。該電壓降并非始終為恒定。這是由于，在使放電開關(guān)斷開以不流過放電電流的狀態(tài)下不會產(chǎn)生電壓降。因此，在放電開關(guān)的接通狀態(tài)和斷開狀態(tài)時，由電壓檢測電路檢測的電池的電壓會發(fā)生變化。
車輛用的電源裝置通過高精度地檢測電池電壓，能更準確地判定各電池的狀態(tài)， 由此能在有效地防止全部電池的劣化的同時進行充放電。將行駛用蓄電池設(shè)為鋰離子電池或鋰聚合物電池的電源裝置要求以更高精度來檢測電池電壓。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種通過將對電池的電壓進行檢測的電壓檢測線兼用作均衡化電路的連接線來將均衡化電路設(shè)為簡單的電路構(gòu)成，進而通過在車輛的行駛狀態(tài)下實現(xiàn)電池的均衡化，能減小進行均衡化的放電電流地對電池進行均衡化，并能在均衡化的同時以極高的精度來檢測電池的電壓的車輛用的電源裝置以及具備該電源裝置的車輛。
用于解決課題的手段
本發(fā)明的車輛用的電源裝置具備行駛用蓄電池1，其將對使車輛行駛的電動機11供應(yīng)電力的多個能充電的電池2串聯(lián)地連接而形成；電壓檢測電路3，其經(jīng)由電壓檢測線 9而與構(gòu)成該行駛用蓄電池I的電池2連接，來分別檢測電池2的電壓；以及均衡化電路4， 其對構(gòu)成行駛用蓄電池I的電池2進行放電來使各電池2均衡化。均衡化電路4具備串聯(lián)地連接了放電開關(guān)22和放電電阻23的放電電路21，并且經(jīng)由電壓檢測線9而將該放電電路21與電池2連接。電壓檢測電路3具備檢測修正電壓的修正電路5，該修正電壓是基于在將放電開關(guān)22切換為接通而使放電電路21與電池2連接的狀態(tài)下的電壓檢測線9的電壓降的修正電壓。電源裝置中，在放電開關(guān)22的接通狀態(tài)下，電壓檢測電路3通過由修正電路5檢測的修正電壓來對所被檢測的電池2的檢測電壓進行修正，由此來檢測電池電壓。
以上的電源裝置由于將對電池的電壓進行檢測的電壓檢測線兼用作均衡化電路的連接線，因此能使均衡化電路成為簡單的電路構(gòu)成。這是由于，不需要設(shè)置將由放電開關(guān)和放電電阻構(gòu)成的放電電路與各電池連接的專用的連接線，而將為了檢測電池的電壓而設(shè)置的電壓檢測線兼用作連接線。
另外，以上的電源裝置還實現(xiàn)了如下特征不僅在將點火開關(guān)設(shè)為斷開的狀態(tài)下還在使車輛行駛的狀態(tài)下，能在進行電池的均衡化的同時以極高的精度來分別檢測電池的電壓。這是由于，即使為了在使車輛行駛的同時對電池進行均衡化而以接通斷開的方式來切換放電開關(guān)，也能準確地檢測電池的電壓。該特征能通過將在放電開關(guān)的接通狀態(tài)下產(chǎn)生的電壓檢測線的電壓降作為修正電壓來檢測、并對所檢測的電池的電壓進行修正而實現(xiàn)。
進而，另外，以上的電源裝置由于在車輛的行駛狀態(tài)下也能對電池進行均衡化，因此可以延長能均衡化電池的時間段，據(jù)此能在減小對電池進行均衡化的放電電流的同時來對電池進行均衡化。這在由多個電池構(gòu)成的行駛用蓄電池的均衡化中極其重要。這是由于，若對電池進行均衡化的放電電流變大，則放電電阻的發(fā)熱量會變大，從而在對多個電池進行放電的狀態(tài)下多個放電電阻發(fā)熱，總發(fā)熱量變得極大。另外，還實現(xiàn)了下述特征能減小放電電阻的發(fā)熱量是指能將放電電阻設(shè)為極小的電阻器，能將多個放電電阻配置于小的空間內(nèi)。
本發(fā)明的車輛用的電源裝置能將被電壓檢測電路3檢測的電池2設(shè)為一個二次電池或串聯(lián)地連接而成的多個二次電池。
本發(fā)明的車輛用的電源裝置能夠如下電壓檢測電路3具備檢測電路25，其對車輛的點火開關(guān)15的接通狀態(tài)進行檢測；該檢測電路25對點火開關(guān)15的接通狀態(tài)進行檢測，修正電路5對電壓檢測線9的電壓降進行檢測。
以上的電源裝置在每次將點火開關(guān)切換為接通時對電壓檢測線的電壓降進行檢測，并對所檢測的電池的電壓進行修正，因此即使電壓檢測線的電阻經(jīng)時地變化，也能更準確地檢測電池的電壓。
本發(fā)明的車輛用的電源裝置能夠如下電壓檢測電路3具備接觸器檢測電路26， 其對將行駛用蓄電池I與車輛側(cè)的負載進行連接的接觸器16的斷開狀態(tài)進行檢測；該接觸器檢測電路26對接觸器16的斷開狀態(tài)進行檢測，修正電路5對修正電壓進行檢測。
以上的電源裝置由于在接觸器的斷開狀態(tài)、即在不對行駛用蓄電池進行放電的狀態(tài)下對電壓檢測線的電壓降、即修正電壓進行檢測，因此能更準確地檢測多個電池的電壓。
本發(fā)明的車輛用的電源裝置能夠如下均衡化電路4具備控制電路24，其對各電池2的電壓進行檢測并將放電開關(guān)22控制為接通斷開；該控制電路24以接通斷開的方式連接放電開關(guān)22，來對各電池2進行均衡化。
本發(fā)明的車輛用的電源裝置能夠如下電壓檢測線9經(jīng)由引線和連接器而將電壓檢測電路3與電池2連接。
以上的電源裝置能在檢測引線和連接器的電壓降的同時準確地檢測電池的電壓。
本發(fā)明的車輛用的電源裝置能夠如下電壓檢測電路3將由修正電路5檢測的電壓檢測線9的電壓降與設(shè)定電壓進行比較，來判定電壓檢測線9的故障。
以上的車輛用的電源裝置通過由修正電路對修正電壓進行檢測，能判定經(jīng)時地產(chǎn)生的電壓檢測線的故障。
本發(fā)明的車輛具備上述任一電源裝置。


圖1是本發(fā)明的一實施例涉及的車輛用的電源裝置的框圖。
圖2是對圖1所示的車輛用的電源裝置的電池的電壓進行檢測的電路的等效電路圖。
圖3是本發(fā)明的一實施例涉及的車輛用的電源裝置對電池電壓進行檢測的流程圖。
圖4是表示在以發(fā)動機(engine)和電動機來行駛的混合動力汽車中搭載電源裝置的例子的框圖。
圖5是表示在僅以電動機來行駛的電動車中搭載電源裝置的例子的框圖。
符號說明
1...行駛用蓄電池；2...電池；3...電壓檢測電路；4...均衡化電路；5 ...修正電路；9...電壓檢測線；10...0(/^(逆變器；11...電動機；12...發(fā)電機；14...控制單元；15...點火開關(guān)；16...接觸器；21...放電電路；22...放電開關(guān)；23...放電電阻； 24. · ·控制電路；25...檢測電路；26...接觸器檢測電路；90...電源裝置；93...電動機； 94...發(fā)電機；95. . . DC/AC逆變器；96...發(fā)動機；EV...車輛；HV...車輛。
具體實施方式
以下，基于附圖來說明本發(fā)明的實施例。其中，以下所示的實施例只是為了對用于使本發(fā)明的技術(shù)思想具體化的車輛用的電源裝置和具備該電源裝置的車輛進行例示，本發(fā)明并不將車輛用的電源裝置和具備該電源裝置的車輛局限于以下的例示。進而，在本說明書，將與實施例所示的部件對應(yīng)的編號標注于“權(quán)利要求書”以及“用于解決課題的手段”中所示的部件，以易于理解權(quán)利要求書。但權(quán)利要求書中所示的部件并不局限于實施例的部件。
車輛用的電源裝置如圖1的框圖所示，具備行駛用蓄電池1，其將對使車輛行駛的電動機11供應(yīng)電力的多個能充電的電池2串聯(lián)地連接而成；電壓檢測電路3，其經(jīng)由電壓檢測線9而與構(gòu)成該行駛用蓄電池I的電池2連接，來分別檢測電池2的電壓；以及均衡化電路4，其對構(gòu)成行駛用蓄電池I的電池2進行放電來使各電池2均衡化。
進而，圖1的框圖所示的電源裝置將接觸器16與行駛用蓄電池I的輸出側(cè)連接。 經(jīng)由該接觸器16而將行駛用蓄電池I與作為車輛側(cè)的負載的DC/AC逆變器10連接。DC/ AC逆變器10與使車輛行駛的電動機11、以及對行駛用蓄電池I進行充電的發(fā)電機12連接。DC/AC逆變器10由控制單元14進行控制。控制單元14經(jīng)由DC/AC逆變器10來對行駛電動機11供應(yīng)行駛用蓄電池I的電力，從而以電動機11使車輛行駛。另外，控制發(fā)電機12來以發(fā)電機12對行駛用蓄電池I進行充電。
進而，控制單元14連接著點火開關(guān)15，并通過從該點火開關(guān)15輸入的信號來以接通斷開的方式切換接觸器16。若點火開關(guān)15被切換為接通，則控制單元14將接觸器16 切換為接通。其中，控制單兀14在點火開關(guān)15被切換為接通后，在結(jié)束了初始的動作確認后，將接觸器16從斷開切換為接通，來使行駛用蓄電池I與DC/AC逆變器10連接。若點火開關(guān)15被切換為斷開，則控制單元14將接觸器16切換為斷開，來使行駛用蓄電池I從DC/ AC逆變器10分離。
構(gòu)成行駛用蓄電池I的電池2是一個二次電池或串聯(lián)地連接著的多個二次電池。 行駛用蓄電池I的電池2是鋰離子電池或鋰聚合物電池。將二次電池設(shè)為鋰離子電池或鋰聚合物電池的行駛用蓄電池I是由一個二次電池來構(gòu)成電池2的。該電源裝置由電壓檢測電路3檢測各電池2的電壓，另外由均衡化電路4對各電池2進行均衡化。其中，電池能全部設(shè)為鎳氫電池等能充電的二次電池。將電池設(shè)為鎳氫電池的電源裝置串聯(lián)地連接多個二次電池來作為一個電池，并檢測各電池、即對多個二次電池進行串聯(lián)連接的電池的電壓進行檢測，且對該電池進行均衡化。
電壓檢測電路3經(jīng)由電壓檢測線9而將輸入側(cè)與各電池2的正負的端子連接。電壓檢測電路3經(jīng)由該電壓檢測線9來檢測各電池2的電壓。電壓檢測電路3還具備對檢測的電壓進行修正的修正電路5。修正電路5通過后述的均衡化電路4的放電開關(guān)22的接通斷開，來對所檢測的電壓進行修正，由此檢測出電池2的準確的電壓。
均衡化電路4對電池2的單體電池電壓進行均衡化，消除不均衡地進行均衡化。均衡化電路4檢測各電池2的電壓，消除各電池2的電壓的不均衡地進行均衡化。均衡化電路4不僅在點火開關(guān)15的接通狀態(tài)即車輛能行駛的狀態(tài)下，還在使車輛不行駛的斷開狀態(tài)下,對電池2進行均衡化。其中,在均衡化了全部電池2后，均衡化電路4停止動作。
均衡化電路4如圖I所示，以放電電阻23來對電壓高的電池2進行放電從而消除不均衡。圖I的均衡化電路4具備將放電開關(guān)22與放電電阻23串聯(lián)地連接的放電電路 21、以及將放電開關(guān)22控制為接通斷開的控制電路24。放電電路21由于對各電池2獨立地放電來進行均衡化，因此設(shè)置與電池2的個數(shù)相同的數(shù)目的放電電路，例如在串聯(lián)地連接了 100個電池的電源裝置中設(shè)置100組放電電路。構(gòu)成各放電電路21的放電開關(guān)22和放電電阻23被安裝于電路基板(未圖示)，并經(jīng)由電壓檢測電路3的電壓檢測線9而與各電池2連接。
均衡化電路4具備以電池2的電壓并將放電開關(guān)22控制為接通斷開的控制電路24。圖I的控制電路24以由電壓檢測電路3檢測出的電池2的電壓來對各放電開關(guān)22按照接通斷開的方式進行控制。該均衡化電路4將電壓檢測電路3兼用作對電池2的電壓進行檢測的電路。其中，均衡化電路為了檢測電池的電壓，還能設(shè)置專用的電壓檢測電路。
控制電路24對由電壓檢測電路3檢測出的各電池2的電壓進行比較，并控制放電開關(guān)22以使全部電池2的電壓均衡化。該控制電路24將與過高的電池2連接的放電電路 21的放電開關(guān)22切換為接通來使該電池2放電。電池2的電壓隨著放電而下降。若電池 2的電壓下降至與其他的電池2均衡，則放電開關(guān)22從接通被切換為斷開。若放電開關(guān)22 變?yōu)閿嚅_，則停止電池2的放電。如此，控制電路24對高電壓的電池2進行放電從而使全部電池2的電壓均衡。
均衡化電路4不僅在點火開關(guān)15的接通狀態(tài)下還在斷開狀態(tài)下對電池2進行均衡化。圖I的電源裝置經(jīng)由使電壓檢測電路3與各電池2連接的電壓檢測線9，而將均衡化電路4的放電電路21與各電池2連接。因此，在電壓檢測電路3對各電池2的電壓進行檢測時，與某電池2連接的放電開關(guān)22變?yōu)榻油顟B(tài)，另外與其他的電池2連接的放電開關(guān)22變?yōu)閿嚅_狀態(tài)。若放電開關(guān)22處于接通狀態(tài)，則在電壓檢測線9中因經(jīng)由放電電阻 23流過的放電電流會產(chǎn)生電壓降，若放電開關(guān)22處于斷開狀態(tài)，則不流過放電電流，因此不產(chǎn)生電壓檢測線9的電壓降。由此，在電壓檢測電路3對各電池2的電壓進行檢測時，通過放電開關(guān)22的接通斷開，電壓檢測線9的電壓降發(fā)生變化，從而在檢測到的電壓中產(chǎn)生誤差。
為了消除該弊端，使電壓檢測電路3始終高精度地檢測電池電壓，而圖I的車輛用的電源裝置在電壓檢測電路3中設(shè)有修正電路5。修正電路5檢測修正電壓，該修正電壓是基于在將放電開關(guān)22切換為接通以使放電電路21與電池2連接的狀態(tài)下的電壓檢測線9 的電壓降的修正電壓。修正電路5能從使放電開關(guān)22處于斷開狀態(tài)地檢測出的斷開電壓中減去使放電開關(guān)22處于接通狀態(tài)地檢測出的接通電壓，來進行檢測。由于在放電開關(guān)22 的斷開狀態(tài)下沒有電壓檢測線9的電壓降，在接通狀態(tài)下在電壓檢測線9中產(chǎn)生電壓降，因此能根據(jù)該電壓差來檢測電壓降。
在車輛的點火開關(guān)15被切換為接通后進行初始的動作確認的定時，修正電路5以接通斷開的方式來切換放電開關(guān)22，并根據(jù)其電壓差來對電壓檢測線9的電壓降的修正電壓進行檢測。由于在將點火開關(guān)15切換為接通后進行初始的動作確認的定時，將接觸器16 設(shè)為斷開狀態(tài)，對行駛用蓄電池I不進行充放電，因此各電池2的電壓穩(wěn)定而不變化，修正電路5能更準確地檢測修正電壓。其中，在將接觸器16設(shè)為接通狀態(tài)以使行駛用蓄電池I 與負載連接來進行充放電的狀態(tài)下，也能以使行駛用蓄電池I的充放電的電流小于設(shè)定值的狀態(tài)，來接通斷開地切換放電開關(guān)22以檢測修正電壓。這是由于，若行駛用蓄電池I的電流小于設(shè)定值，則電池2的電壓變動幾乎能忽略的緣故。
圖I所示的電壓檢測電路3具備對點火開關(guān)15的接通狀態(tài)進行檢測的檢測電路25。該電壓檢測電路3在檢測電路25中對點火開關(guān)15已被切換為接通進行檢測，修正電路5能對電壓檢測線9的電壓降進行檢測。該電壓檢測電路3例如能在每次將點火開關(guān)15 切換為接通時檢測電壓檢測線9的電壓降，并對所檢測的電池2的電壓進行修正。進而，如圖所示的電壓檢測電路3還具備接觸器檢測電路26，其對使行駛用蓄電池I與車輛側(cè)的負載進行連接的接觸器16的斷開狀態(tài)進行檢測。該電壓檢測電路3在接觸器檢測電路26 中對接觸器16已被切換為斷開進行檢測，修正電路5能對修正電壓進行檢測。該電壓檢測電路3由于對接觸器16的斷開狀態(tài)進行檢測來檢測電壓檢測線9的電壓降，因此能在不對行駛用蓄電池I進行放電的狀態(tài)下準確地檢測電池2的電壓。
修正電路5按照接通斷開的方式切換各放電開關(guān)22，來檢測用于對各電池2的電壓進行檢測的電壓檢測線9的電壓降、即各電池2的修正電壓。如圖2所示，電壓檢測線9 存在因引線的電阻或連接器的接觸電阻而引起的電阻R1、R2。若在該電阻R1、R2中流過電流，則會產(chǎn)生相當(dāng)于電阻Rl、R2與電流之積的電壓降。在放電開關(guān)22的斷開狀態(tài)下，在電壓檢測線9中不會流過放電電流，因此不會產(chǎn)生因電壓檢測線9的電阻Rl、R2而引起的電壓降。準確地講，雖然由于流入電壓檢測電路3的輸入側(cè)的電流，會微乎其微地產(chǎn)生因電壓檢測線9的電阻R1、R2而引起的電壓降，但因電壓檢測電路3的輸入阻抗極大，因此該電壓小到能忽略的程度。因而，在放電開關(guān)22的斷開狀態(tài)下，電壓檢測線9的電壓降變?yōu)?V。 因此,在此狀態(tài)下，電壓檢測電路3準確地檢測電池2的電壓(EO)。
但是，若將放電開關(guān)22切換為接通，經(jīng)由電壓檢測線9來對電池2進行放電，則會產(chǎn)生相當(dāng)于該放電電流與電壓檢測線9的電阻Rl、R2之積的電壓降。因此，電壓檢測電路 3的檢測電壓(E)變?yōu)閺碾姵?的電壓(EO)中減去電壓降的電壓(El)后的電壓。由此，檢測電壓(E)變?yōu)槿缦隆?br> E = EO-El
在電壓檢測線9中沒有產(chǎn)生電壓降的電池2的電壓(EO)在使放電開關(guān)22為斷開的狀態(tài)下被檢測，因此從使放電開關(guān)22為斷開的狀態(tài)下所檢測到的電壓中減去使放電開關(guān)22為接通的狀態(tài)下所檢測到的電壓，來檢測電壓檢測線9的電壓降(El)。
修正電路5按照接通斷開的方式切換放電開關(guān)22，并從全部的電池2的電壓，將對全部的電池2的電壓進行檢測的狀態(tài)下的電壓降作為修正電壓來檢測。修正電壓被存儲至電壓檢測電路3的存儲器。電壓檢測電路3通過存儲的修正電壓來對所檢測的電池2的檢測電壓進行修正，由此準確地檢測電池電壓。即，在電壓檢測電路3檢測對接通狀態(tài)的放電開關(guān)22進行并聯(lián)地連接的電池2的電壓時，將修正電壓與檢測電壓相加來作為電池2的電壓，而在檢測對斷開狀態(tài)的放電開關(guān)22進行并聯(lián)地連接的電池2的電壓時，將所檢測的電壓作為電池2的電壓，由此能準確地檢測各電池2的電壓。放電開關(guān)22被均衡化電路4的控制電路24以接通斷開的方式進行控制，因此電壓檢測電路3能通過從控制電路24輸入的放電開關(guān)22的接通斷開信號來判定是否將修正電壓與檢測電壓相加，從而能準確地檢測電池2的電壓。
進而，電壓檢測電路3能將由修正電路5檢測出的電壓檢測線9的電壓降與設(shè)定電壓進行比較，來判定電壓檢測線9的故障。由引線和連接器構(gòu)成的電壓檢測線9在發(fā)生引線損傷或者連接器接觸不良等時，其電阻變大。因此，在由修正電路5檢測出的電壓檢測線9的電壓降大于設(shè)定電壓時，電壓檢測電路3能判定為電壓檢測線9的故障。由此，能迅速地檢測經(jīng)時地產(chǎn)生的電壓檢測線9的故障，從而能夠提高裝置的安全性。
以上的車輛用的電源裝置如圖3的流程圖所示，進行以下的動作來對行駛用蓄電池I的電池2進行均衡化的同時，準確地檢測各電池2的電壓。
[η = I 的步驟]
將接觸器16切換為斷開，來停止行駛用蓄電池I的充放電。
[η = 2 的步驟]
將均衡化電路4的全部放電開關(guān)22切換為斷開。
[η = 3 的步驟]
在電壓檢測電路3中檢測各電池2的電壓。
[η = 4 的步驟]
將均衡化電路4的全部放電開關(guān)22切換為接通。
[η = 5 的步驟]
在電壓檢測電路3中檢測各電池2的電壓。
[η = 6 的步驟]
修正電路5根據(jù)在η = 3的步驟中所檢測出的放電開關(guān)22為斷開狀態(tài)下的電池電壓、與在η = 5的步驟中所檢測出的放電開關(guān)22為接通狀態(tài)下的電池電壓之間的電壓差， 來檢測對各電池2的電壓進行檢測的電壓檢測線9的電壓降、即各電池2的修正電壓，并存儲至存儲器。
[η = 7 的步驟]
將接觸器16切換為接通，來開始行駛用蓄電池I的充放電。
[η = 8 12 的步驟]
電壓檢測電路3檢測各電池2的電壓。此時，電壓檢測電路3對與電壓被檢測的電池2并聯(lián)地連接著的放電開關(guān)22的接通斷開進行檢測，若連接著的放電開關(guān)22處于接通狀態(tài)，則將修正電壓與檢測電壓相加而得到的和值作為電池2的電壓(n = 10的步驟)， 另外，若連接著的放電開關(guān)22處于斷開狀態(tài)，則將檢測電壓作為電池2的電壓(n = 11的步驟)。
按以上所述，對全部電池2的電壓進行檢測。
[η = 13 的步驟]
根據(jù)檢測出的電池電壓來運算各電池2的剩余容量。其后，返回至η = I的步驟。
以上的電源裝置能作為車載用的電源進行利用。作為搭載電源裝置的車輛，能利用以發(fā)動機和電動機雙方來行駛的混合動力汽車或插入式混合動力汽車、或者僅以電動機來行駛的電動車等電動車輛，上述電源裝置作為這些車輛的電源而被使用。
(混合動力車用電源裝置)
圖4表示在以發(fā)動機和電動機雙方來行駛的混合動力汽車中搭載電源裝置的例子。搭載了該圖所示的電源裝 置90的車輛HV具備使車輛HV行駛的發(fā)動機96以及行駛用的電動機93、對電動機93供應(yīng)電力的電源裝置90、以及對電源裝置90的電池進行充電的發(fā)電機94。電源裝置90經(jīng)由DC/AC逆變器95而與電動機93和發(fā)電機94連接。車輛 HV在對電源裝置90的電池進行充放電的同時以電動機93和發(fā)動機96雙方來行駛。電動機93在發(fā)動機效率差的區(qū)域例如加速時或低速行駛時被驅(qū)動來使車輛行駛。電動機93被電源裝置90供應(yīng)電力來執(zhí)行驅(qū)動。發(fā)電機94由發(fā)動機96驅(qū)動或者通過在對車輛剎車時的再生制動而被驅(qū)動，來對電源裝置90的電池進行充電。
(電動車用電源裝置)
另外，圖5表示在僅以電動機來行駛的電動車中搭載電源裝置的例子。搭載了該圖所示的電源裝置90的車輛EV具備使車輛EV行駛的行駛用的電動機93、對該電動機93 供應(yīng)電力的電源裝置90、以及對該電源裝置90的電池進行充電的發(fā)電機94。電源裝置90 經(jīng)由DC/AC逆變器95而與電動機93和發(fā)電機94連接。電動機93被電源裝置90供應(yīng)電力來執(zhí)行驅(qū)動。發(fā)電機94通過在對車輛EV進行再生制動時的能量而被驅(qū)動，來對電源裝置90的電池進行充電。
產(chǎn)業(yè)上的可利用性
本發(fā)明所涉及的電源裝置能適合作為可切換EV行駛模式和HEV行駛模式的插入式混合動力電動車或混合動力式電動車、電動車等的車輛用的電源裝置進行利用。
權(quán)利要求
1.一種車輛用的電源裝置，具備 行駛用蓄電池(I)，其將對使車輛行駛的電動機(11)供應(yīng)電カ的多個能充電的電池(2)串聯(lián)地連接而成； 電壓檢測電路(3)，其經(jīng)由電壓檢測線(9)而與構(gòu)成該行駛用蓄電池⑴的電池(2)連接，來分別檢測電池⑵的電壓；以及 均衡化電路(4)，其對構(gòu)成所述行駛用蓄電池(I)的電池(2)進行放電來使各電池(2)均衡化， 所述均衡化電路(4)具備串聯(lián)地連接了放電開關(guān)(22)和放電電阻(23)的放電電路(21)，并且經(jīng)由所述電壓檢測線(9)而將該放電電路(21)與電池(2)連接， 所述電壓檢測電路(3)具備檢測修正電壓的修正電路(5)，該修正電壓是基于在將所述放電開關(guān)(22)切換為接通而使所述放電電路(21)與電池(2)連接的狀態(tài)下的電壓檢測線(9)的電壓降的修正電壓， 在所述放電開關(guān)(22)的接通狀態(tài)下，所述電壓檢測電路(3)通過由所述修正電路(5)檢測的修正電壓來對所被檢測的電池(2)的檢測電壓進行修正，由此來檢測電池電壓。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的車輛用的電源裝置，其中， 被所述電壓檢測電路(3)檢測的電池(2)是ー個二次電池或串聯(lián)地連接而成的多個ニ次電池。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的車輛用的電源裝置，其中， 所述電壓檢測電路(3)具備檢測電路(25)，其對車輛的點火開關(guān)(15)的接通狀態(tài)進行檢測， 該檢測電路(25)對點火開關(guān)(15)的接通狀態(tài)進行檢測，所述修正電路(5)對電壓檢測線(9)的電壓降進行檢測。
4.根據(jù)權(quán)利要求I 3中任一項所述的車輛用的電源裝置，其中， 所述電壓檢測電路(3)具備接觸器檢測電路(26)，其對將行駛用蓄電池(I)與車輛側(cè)的負載進行連接的接觸器(16)的斷開狀態(tài)進行檢測， 該接觸器檢測電路(26)對接觸器(16)的斷開狀態(tài)進行檢測，所述修正電路(5)對修正電壓進行檢測。
5.根據(jù)權(quán)利要求I 4中任一項所述的車輛用的電源裝置，其中， 所述均衡化電路(4)具備控制電路(24)，其對各電池(2)的電壓進行檢測并將所述放電開關(guān)(22)控制為接通斷開， 該控制電路(24)以接通斷開的方式連接放電開關(guān)(22)，來分別使電池(2)均衡化。
6.根據(jù)權(quán)利要求I 5中任一項所述的車輛用的電源裝置，其中， 所述電壓檢測線(9)經(jīng)由引線和連接器而將電壓檢測電路(3)與電池(2)連接。
7.根據(jù)權(quán)利要求I 6中任一項所述的車輛用的電源裝置，其中， 所述電壓檢測電路⑶將由所述修正電路(5)檢測的所述電壓檢測線(9)的電壓降與設(shè)定電壓進行比較，來判定電壓檢測線(9)的故障。
8.—種車輛，具備權(quán)利要求I 7中任一項所述的電源裝置。
全文摘要
本發(fā)明提供一種車輛用的電源裝置和具備該電源裝置的車輛。該裝置具備串聯(lián)連接多個電池形成的行駛用蓄電池、檢測各電池的電壓的電壓檢測電路及對電池放電來使各電池均衡化的均衡化電路。均衡化電路具備串聯(lián)地連接了放電開關(guān)和放電電阻的放電電路，并經(jīng)由電壓檢測線而將該放電電路與電池連接。電壓檢測電路具備檢測修正電壓的修正電路，該修正電壓基于在將放電開關(guān)切換為接通而使放電電路與電池連接的狀態(tài)下的電壓檢測線的電壓降。電源裝置中，在放電開關(guān)的接通狀態(tài)下，電壓檢測電路通過由修正電路檢測的修正電壓來對所檢測的電池的檢測電壓進行修正，由此檢測電池電壓。由此，在將均衡化電路設(shè)為簡單的電路構(gòu)成的同時高精度地檢測電池的電壓。
文檔編號H02J7/00GK102975630SQ201210312819
公開日2013年3月20日 申請日期2012年8月29日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月5日
發(fā)明者坂田英樹 申請人:三洋電機株式會社