均等化處理裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及組電池的均等化處理裝置(equalizing apparatus)。
【背景技術(shù)】
[0002]已知一種蓄電池系統(tǒng)，其針對(duì)將多個(gè)蓄電池串聯(lián)連接而構(gòu)成的組電池，搭載了將蓄電池間的端子電壓的偏差調(diào)整為均勻的均等化裝置。在現(xiàn)有的方法中，通過檢測(cè)各蓄電池的端子電壓，并對(duì)成為與最小的端子電壓的電壓差為閾值以上的端子電壓的蓄電池進(jìn)行放電，從而調(diào)整了蓄電池間的端子電壓的偏差(參照下述專利文獻(xiàn)I)。
[0003]在先技術(shù)文獻(xiàn)
[0004]專利文獻(xiàn)
[0005]專利文獻(xiàn)1: JP特開2009-38876號(hào)公報(bào)

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]發(fā)明要解決的課題
[0007]通過上述現(xiàn)有方法，雖然或許能夠調(diào)整蓄電池間的端子電壓的偏差，但由于沒有考慮各蓄電池的劣化狀態(tài)，因此，例如還存在如下情況:在滿充電時(shí)將各蓄電池的端子電壓調(diào)整為均勻的情況下，在放電時(shí)若劣化度程度大的蓄電池達(dá)到放電下限，則其他蓄電池?zé)o法繼續(xù)放電，作為組電池的可放電的有效容量下降。
[0008]因此本發(fā)明的目的在于，提供一種能夠抑制作為組電池的可放電的有效容量下降的均等化裝置。
[0009]解決課題的手段
[0010]本發(fā)明所涉及的均等化裝置具備:電壓檢測(cè)部，其檢測(cè)被串聯(lián)連接的多個(gè)蓄電池各自的端子電壓;狀態(tài)推定部，其推定所述多個(gè)蓄電池各自的劣化程度;均等化處理部，其使所述多個(gè)蓄電池中所確定的蓄電池放電；和控制部，其將所述多個(gè)蓄電池的端子電壓中最低的端子電壓的蓄電池作為基準(zhǔn)蓄電池，基于與所述基準(zhǔn)蓄電池的劣化程度的大小關(guān)系以及與所述基準(zhǔn)蓄電池的端子電壓的電壓差，來確定所述多個(gè)蓄電池中通過所述均等化處理部來放電的蓄電池。
[0011]發(fā)明效果
[0012]根據(jù)本發(fā)明，能夠提供一種能夠抑制作為組電池的可放電的有效容量下降的均等化裝置。
【附圖說明】
[0013]圖1是用于說明進(jìn)行了現(xiàn)有的均等化處理的情況下的充放電動(dòng)作的圖。
[0014]圖2是用于說明進(jìn)行了本發(fā)明的實(shí)施方式所涉及的均等化處理的情況下的充放電動(dòng)作的圖。
[0015]圖3是用于說明本發(fā)明的第I實(shí)施方式所涉及的蓄電池系統(tǒng)的圖。
[0016]圖4是表示本發(fā)明的第I實(shí)施方式所涉及的均等化處理部的構(gòu)成例的圖。
[0017]圖5是與本發(fā)明的第I實(shí)施方式的均等化處理對(duì)象的決定有關(guān)的動(dòng)作流程圖。
[0018]圖6是與本發(fā)明的第2實(shí)施方式的均等化處理對(duì)象的決定有關(guān)的動(dòng)作流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0019]在具體說明本發(fā)明的實(shí)施方式之前，參照?qǐng)D1、2對(duì)概要進(jìn)行敘述。圖1是用于說明進(jìn)行了現(xiàn)有的均等化處理的情況下的充放電動(dòng)作的圖。為了說明的方便，假定蓄電池Bdb和蓄電池Bds被串聯(lián)連接而構(gòu)成組電池，蓄電池Bdb的劣化程度大于蓄電池Bds的劣化程度。
[0020]在圖1所示的充放電動(dòng)作中，從定時(shí)Tl起開始作為組電池整體的充電，在定時(shí)T2，蓄電池Bdb的端子電壓達(dá)到了充電上限電壓V2，因此結(jié)束作為組電池整體的充電。接著，從定時(shí)T2起開始蓄電池Bdb的均等化放電，在定時(shí)T3，蓄電池Bdb與蓄電池Bds的端子電壓變得相等，因此結(jié)束蓄電池Bdb的均等化放電。進(jìn)而，從定時(shí)T3起開始作為組電池整體的放電，在定時(shí)T4由于蓄電池Bdb達(dá)到了放電下限電壓Vl因此結(jié)束作為組電池整體的放電。然后，從定時(shí)T4起開始蓄電池Bds的均等化放電，在定時(shí)T5由于蓄電池Bds與蓄電池Bdb的端子電壓變得相等因此結(jié)束蓄電池Bds的均等化放電。
[0021]蓄電池隨著劣化程度變大，內(nèi)部電阻所引起的極化電壓變大，因此，如圖1所示，在放電時(shí)若從相同端子電壓起開始放電，則劣化程度大的蓄電池Bdb更快達(dá)到放電下限電壓VI。同樣，充電時(shí)劣化度大的蓄電池Bdb更快達(dá)到充電上限電壓V2。另一方面，劣化程度小的蓄電體Bds，到充電結(jié)束時(shí)為止都不會(huì)達(dá)到充電上限電壓V2，此外，到放電結(jié)束時(shí)為止都不會(huì)達(dá)到放電下限電壓V I。換言之，充電結(jié)束時(shí)，若使劣化程度大的蓄電池Bdb的端子電壓進(jìn)行均等化放電，以使得與劣化程度小的蓄電池Bds的端子電壓一致，則蓄電池Bds無法放電至放電下限，也可以說作為組電池整體的可放電的有效容量減少。
[0022]因此在本發(fā)明的實(shí)施方式中，通過除了參照端子電壓間的電壓差之外，還參照劣化程度，來確定應(yīng)執(zhí)行放電的蓄電池。圖2是用于說明進(jìn)行了本發(fā)明的實(shí)施方式所涉及的均等化處理的情況下的充放電動(dòng)作的圖。與圖1相比，在圖2所示的充放電動(dòng)作中，由于蓄電池Bdb比蓄電池Bds劣化程度大，因此不從定時(shí)T2起開始蓄電池Bdb的均等化放電。因此，在開始作為組電池整體的放電的定時(shí)T3，蓄電池Bdb的端子電壓保持放電上限電壓V2不變。因此，若從定時(shí)T3起開始作為組電池整體的放電，則在定時(shí)T6蓄電池Bdb達(dá)到放電下限電壓Vl，在定時(shí)T6結(jié)束作為組電池整體的放電。由于蓄電池Bds能夠放電至定時(shí)T4之后的定時(shí)T6，因此能夠抑制作為組電池整體可放電的有效容量的下降。
[0023]以下，參照附圖具體說明本發(fā)明的實(shí)施方式的例子。在所參照的各圖中，對(duì)相同的部分標(biāo)注相同的標(biāo)號(hào)，原則上省略與相同的部分相關(guān)的重復(fù)的說明。
[0024](第丨實(shí)施方式)
[0025]圖3是用于說明本發(fā)明的第I實(shí)施方式所涉及的蓄電池系統(tǒng)40的圖。在本第I實(shí)施方式中，假定蓄電池系統(tǒng)40作為HEV(Hybrid ElectricVehicle，混合動(dòng)力汽車)、PHEV(Plug-1n Hybrid Electric Vehicle，插電式混合動(dòng)力汽車)、EV(Electric Vehicle，電動(dòng)汽車)等的動(dòng)力源而被搭載于車輛。
[0026]行駛用電動(dòng)機(jī)10例如是三相交流同步電動(dòng)機(jī)。電力變換器20經(jīng)由繼電器30與蓄電池系統(tǒng)40連接。電力變換器20在動(dòng)力運(yùn)行時(shí)，將從蓄電池系統(tǒng)40提供的直流電力變換為交流來提供給行駛用電動(dòng)機(jī)10。此外在再生時(shí)，電力變換器20將從行駛用電動(dòng)機(jī)10提供的交流電力變換為直流電力，提供給蓄電池系統(tǒng)40。
[0027]繼電器30根據(jù)來自車輛控制部50的繼電器控制信號(hào)而被控制為開狀態(tài)或閉狀態(tài)。繼電器30在閉狀態(tài)的情況下，將電力變換器20與蓄電池系統(tǒng)40連接，形成充放電路徑。此夕卜，繼電器30在開狀態(tài)的情況下，阻斷電力變換器20與蓄電池系統(tǒng)40的充放電路徑。
[0028]車輛控制部50對(duì)車輛整體進(jìn)行電子控制。車輛控制部50基于用戶的加速器操作量、車速、來自蓄電系統(tǒng)的信息等，設(shè)定向行駛用電動(dòng)機(jī)1的轉(zhuǎn)矩請(qǐng)求值。車輛控制部50按照該轉(zhuǎn)矩請(qǐng)求值來控制電力變換器20使得行駛用電動(dòng)機(jī)10執(zhí)行動(dòng)作。例如，若加速器踏板被踏下而轉(zhuǎn)矩請(qǐng)求值變?yōu)檎?，則車輛控制部50對(duì)電力變換器20進(jìn)行控制，使得將與其程度相應(yīng)的電力提供給行駛用電動(dòng)機(jī)10。此外，若制動(dòng)器踏板被踏下而轉(zhuǎn)矩請(qǐng)求值變?yōu)樨?fù)，則車輛控制部50對(duì)電力變換器20進(jìn)行控制，使得將把減速能量作為能量源而由行駛用電動(dòng)機(jī)10發(fā)電的電力提供給蓄電池系統(tǒng)40。
[0029]蓄電池系統(tǒng)40包含電池模塊410、電壓傳感器420、電流傳感器430、溫度傳感器440、均等化處理部450以及電池管理裝置460。
[0030]電池模塊410由2個(gè)以上的蓄電池構(gòu)成。電池模塊410中包含的蓄電池，例如是鋰離子電池、鎳氫電池。在圖1中，由串聯(lián)連接的多個(gè)蓄電池BI?Bn(n為整數(shù)。以下，用Bj來表示第j(j為I至η的整數(shù))個(gè)蓄電池)構(gòu)成了電池模塊410，但構(gòu)成電池模塊410的蓄電池的個(gè)數(shù)也可以為2個(gè)。電池模塊410中包含的蓄電池的一部分也可以相互并聯(lián)連接。另外，在本第I實(shí)施方式中，只要沒有特別說明，蓄電池就意味著單電池。
[0031]電池模塊410經(jīng)由繼電器30與電力變換器20連接。電池模塊410在行駛用電動(dòng)機(jī)1作為電力源而執(zhí)行動(dòng)作時(shí)(再生時(shí))，能夠經(jīng)由電力變換器20來接受充電電力的提供。此外，電池模塊410在行駛用電動(dòng)機(jī)10作為負(fù)載而執(zhí)行動(dòng)作時(shí)(動(dòng)力運(yùn)行時(shí))，能夠經(jīng)由電力變換器20來提供放電電力。
[0032]電壓傳感器420對(duì)構(gòu)成電池模塊410的各多個(gè)蓄電池BI?Bn各自的端子電壓(蓄電池BI?Bn各自的正極以及負(fù)極間的電位差)即電壓Vd的值進(jìn)行檢測(cè)。電壓傳感器420將檢測(cè)出的各蓄電池的電壓Vd(以下，用Vdj來表示蓄電池Bj的電壓Vd)的值輸出到電池管理裝置460。
[0033]電流傳感器430配置在電池模塊410與電力變換器20之間，對(duì)流過電池模塊410的電流I d的值進(jìn)行測(cè)定。電流傳感器430將檢測(cè)出的電流I d的值輸出到電池管理裝置460。
[0034]溫度傳感器440對(duì)電池模塊410的溫度Td(例如，電池模塊410的表面溫度)的值進(jìn)行檢測(cè)。電池模塊410將檢測(cè)出的溫度Td的值輸出到電池管理裝置460。
[0035]均等化處理部450對(duì)由電池控制部466確定的蓄電池進(jìn)行放電，執(zhí)行均等化處理使得構(gòu)成電池模塊410的各多個(gè)蓄電池BI?Bn各自的端子電壓接近均勻。另外，具有電壓傳感器420、均等化處理部450、電池狀態(tài)推定部464以及電池控制部466的均等化處理裝置可以認(rèn)為包含在本發(fā)明的第I實(shí)施方式所涉及的蓄電池系統(tǒng)40中。
[0036]圖4是表示本發(fā)明的第I實(shí)施方式所涉及的均等化處理部450的構(gòu)成例的圖。如圖4所示，均等化處理部450具有對(duì)每個(gè)蓄電池Bj并聯(lián)連接的均等化電路。均等化電路由被串聯(lián)連接的開關(guān)元件Sj和電阻元件Rj構(gòu)成。作為開關(guān)元件Sj，例如，可以使用作為半導(dǎo)體開關(guān)之