[发明专利]多节电池组的单电池电压均衡处理装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种单电池电压均衡处理装置，其用于实现多节单电池串联连接以输出所需电压的多节电池组中的各单电池的输出电压的均衡。

背景技术

在电动汽车和混合动力车辆中，具有作为电机的驱动电源的高电压电池。这样的高电压电池通过将镍氢电池、锂电池等二次电池（充电式电池）的电池单元串联连接来获得高电压。

另外，由于所有的二次电池以相同功率进行充电或放电，因此，当各二次电池的老化状态不同时，二次电池将易处于过充电状态或过放电状态。因此，为了避免二次电池处于过充电或过放电状态，需要确认每个电池的充电状态。为此，将多个（例如，55个）电池分为5组（即，每11个电池为一组），使用设在每组中的电压检测用IC对各组电压进行实时测量。

此外，在高电压电池的已反复多次进行了充放电操作且长期使用的情况下，或高电压电池被长期放置的情况下，二次电池的电压剩余量有可能变得不均匀。在这样的情况下，高电压电池的使用容量将减少，以致不能从高电压电池获得充足的电力。因此，如日本特开2003-189490号公报（专利文献1）和日本特开2002-101565号公报（专利文献2）所述，提出了用于均衡各单电池的输出电压的单电池电压均衡处理装置。

在该单电池电压均衡处理装置中，为使电动汽车或混合动力车辆等所搭载的二次电池的各单电池的输出电压均衡，当点火开关关闭时，检测各单电池的输出电压，并对输出电压较高的单电池的输出电压进行放电，以与输出电压最低的单电池保持一致（参照日本特开2003-189490号公报）。

在先技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2003-189490号公报

专利文献2：日本特开2002-101565号公报

发明内容

发明要解决的课题

然而，在上述的以往的单电池电压均衡处理装置中，是基于由电压检测用IC检测出的电池输出电压来实现各单电池的输出电压的均衡。因此，出现了因电压检测用IC对电池输出电压的检测精度的不同，使得实现均衡的基准电压值也不同的情况。因此，存在不能以高精度实现电池的输出电压的均衡的问题。

本发明是为了解决上述课题而作出，其目的在于提供一种能够以高精度实现各单电池的输出电压的均衡的多节电池组的单电池电压均衡处理装置。

解决课题的手段

为了实现上述目的，本发明第一方面的单电池电压均衡处理装置用于将多节单电池串联连接对输出所需电压的多节电池组中的各上述单电池的输出电压进行均衡处理，其特征在于，具有：电压测量单元，其对上述各单电池的输出电压进行测量；放电单元，其设置在上述各单电池中，用于在单电池的正极和负极之间通电，对上述单电池的输出电压进行放电；电压剩余量测量单元，其基于由上述电压测量单元测量的至少一个单电池的输出电压，求出上述多节电池组的电压剩余量，判断该电压剩余量是否为变成预先设定的第一阈值以下的区域（相对于电压剩余量的变化，输出电压的灵敏度高，电池电压的偏差易于被扩大的区域）时的预定剩余量；差分值运算单元，其用于求出上述电压测量单元所测量的各单电池的输出电压减去预先设定的预定的基准电压的差分值；和均衡处理控制单元，当存在由上述差分值运算单元求出的差分值在第一电压阈值以上的单电池时，该均衡处理控制单元利用设于该单电池的上述放电单元进行放电，来使各单电池的输出电压均衡，上述均衡处理控制单元在上述电压剩余量测量单元所测量的电压剩余量并非上述预定剩余量的情况下，以距上次的均衡处理经过了预先设定的第一等待时间为条件，执行上述各单电池的均衡处理；在电压剩余量为上述预定剩余量的情况下，以距上次的均衡处理经过了比上述第一等待时间短的第二等待时间为条件，执行上述各单电池的均衡处理。在电压剩余量为上述预定剩余量且均衡处理对象的单电池也在第一阈值以下的情况下，也可以缩短对象单电池的均衡处理时间。或者也可以减小放电电流。

在上述多节电池组的单电池电压均衡处理装置中，除了上述多节电池组的电压剩余量在上述第一阈值以下的情况以外，也可以将第二阈值以上的区域（相对于电压剩余量的变化，输出电压的灵敏度高，电池电压的偏差易于被扩大的区域）的情况作为上述预定剩余量，其中，上述第二阈值设定为大于上述第一阈值。

在上述多节电池组的单电池电压均衡处理装置中，上述均衡处理控制单元也可以在由上述差分值运算单元从各单电池的输出电压减去上述基准电压后的差分值全部在第二电压阈值以下时，结束上述各单电池的均衡处理，上述第二电压阈值被设定为小于上述第一电压阈值。