[发明专利]电池模块的充电系统

说明书

技术领域

本发明涉及将多个电池相互串联连接而成的电池模块的充电系统，详细地说，涉及将针对每个电池对构成电池模块的多个电池进行充电的充电系统。

背景技术

充电式的单电池（single cell）是能够通过充电而再次使用的单体的二次电池，其能够充电的电压一般低至数伏特以下。因此，在需要高电压的二次电池时，采用将多个单电池相互串联连接而成的电池组（assembled battery）。此外，单电池有时被称为单元电池（unit cell）或者电池（cell），本申请中，在使用这些称呼中的电池的同时，将充电式的电池简单称为电池来进行说明。另外，电池组有时被称为电池包（battery pack）、电池系统（battery system）或者电池模块（battery module），本申请中，在使用这些称呼中的电池模块的同时，将充电式的电池模块简称为电池模块来进行说明。

关于构成电池模块的电池的充电系统，例如有如下专利文献1至4的提议。

专利文献1中公开了关于针对每个电池对电池模块进行充电的充电装置的技术。即，将充电装置和电压监视装置同时配设在每个电池上，根据被该电压监视装置监视的充电对象电池的电压，来进行由该充电装置对该充电对象电池的充电。

专利文献2中，公开了关于针对每个电池对电池模块进行充电的充电装置的技术。即，在将充电装置配设在每个电池上的同时，将电压监视装置配设在每个电池模块上，根据被该电压监视装置监视的电池模块的电压，来进行由该充电装置对充电对象电池的充电。另外，专利文献2中公开了针对每个电池模块配设充电装置的电源。但是，充电装置的电源由绝缘型DC/DC转换器构成，在一次侧和二次侧之间形成绝缘，但不是所谓非接触式充电（contactless charging）的方式。

专利文献3中公开了针对每个电池配设充电装置和充电控制装置、针对每个电池进行非接触式充电的技术。

专利文献4中公开了针对每个电池配设充电装置和电压监视装置、针对每个电池进行非接触式充电的技术。

综上所述，专利文献1至4中公开了关于针对每个电池对构成电池模块的多个电池进行充电的充电装置的技术、关于非接触式充电的技术、以及在各电池之间进行共通的充电控制的技术。另外，这些技术并不以镍氢电池或锂离子电池等特定的二次电池为前提，即没有电池类型的限定。另外，作为这些技术中应用的电池模块的用途，专利文献1中没有任何限定，专利文献2中有面向应急电源或移动体的示例，专利文献3中有面向游戏控制器或便携电话的示例，专利文献4中有面向电动车的示例。此外，在这些用途的情况下的电池模块的端子电压最高为数十V～数百V。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特表2005-534276号公报；

专利文献2：日本特开2005-151720号公报；

专利文献3：日本特开2010-206871号公报；

专利文献4：日本特开平10-257682号公报。

发明内容

发明要解决的问题：

在对由多个电池构成的电池模块进行充电的情况下，电池模块内的充电状态（SOC；State Of Charge）有时候会不均一。在这种情况下，电池模块内中存在充电不充分的电池时，由于电池模块整体的可使用容量减少，或者充电不充分的电池的端子电压变低，因此导致作为电池模块整体的性能降低。

为了消除电池模块内的各电池的充电状态的不均一，有如下方法：将电池模块整体过充电，来使电池模块内的各电池的端子电压一致的方法（将该方法称为过充电法）、从电池模块将电压低的电池卸下来对该电池进行充电的方法（将该方法称为电池充电法）、以及针对每个电池对电池模块内的各电池进行充电的方法（专利文献1至4中公开的技术）。

在过充电法的情况下，存在不论是否是正常的电池也由于过充电而引起其内部电阻增加或其充电容量减少、作为电池模块的寿命变短等问题。在电池充电法的情况下，为了对充电不充分的电池进行充电而卸下充电不充分的电池，需要将电池模块强行拆开，需要精力和时间。另外，在具有密闭结构的电池模块中，有拆开时密闭结构被破坏，碱性电解液泄露的担忧。因此，过充电法和电池充电法难以作为消除电池模块内的各电池的充电状态的不均一的对策采用。