[发明专利]电池监视和充电系统及电动机驱动车辆

说明书

技术领域

本发明涉及电池监视和充电系统，在该系统中，电动机驱动车辆和充电设备合作以对安装在电动机驱动车辆上的电池进行监视和充电，本发明还涉及用于电池监视和充电系统的电动机驱动车辆。

背景技术

一种包括以串联方式彼此连接的多个可重复充电的电池单元的高压电池已经投入实际使用。这种电池作为安装在诸如组合使用发动机和电动机的混合动力车辆和电动车辆等电动机驱动车辆上的电池已经引起了广泛关注。

在对电池充电的过程中，需要监视电池，以防止电池由于过充电而劣化。这种技术已经被公开在例如日本专利申请公开2006-217757和2007-209168中。

此外，由于电池长时间不使用而通过自放电导致过度放电时，这种类型的电池会迅速劣化。

发明内容

本发明涉及电池监视和充电系统，在这个系统中，电动机驱动车辆和充电设备合作以对电池进行监视和充电，从而阻止电池过度放电。

一种电池监视和充电系统包括充电设备和电动机驱动车辆。电动机驱动车辆包含电池、通过从充电设备提供的电力给电池充电的充电器、控制充电器操作的充电控制器件、与充电设备进行通信的通信器件、监视电池电压的电压检测器件和激活控制器件。当充电控制器件处于关断状态时，如果所监视的电压下降到阈值以下，则激活控制器件产生第一控制信号。当激活控制器件产生第一控制信号时，充电控制器件被激活，充电控制器件产生经由通信器件至充电设备的第二控制信号并使充电器开始该充电器的操作，第二控制信号表示需要充电设备给电动机驱动车辆提供电力。

根据以下结合以示例的方式说明本发明原理的附图的描述，本发明的其他特点和优点将变得明显。

附图说明

在所附权利要求书中特别提出了本发明被认为是新颖的特征。可以参考以下对优选实施例的描述结合附图来很好地理解本发明及其特征和优点，在附图中：

图1示出根据本发明优选实施例的电池监视和充电系统的示意性结构图；

图2是图1的电池监视和充电系统中的电池监视和单元平衡电路的一个示例；

图3是示出图1的电池监视和充电系统中的电池ECU的操作的流程图；

图4是示出点火信号IG、单元平衡开关定时、每个电池单元的电压、阈值Vth、第一控制信号Scw、第二控制信号Secw之间的关系的时序图；以及

图5示出了图1的电池监视和充电系统中的电池监视和单元平衡电路的另一个示例。

具体实施方式

参考示出根据本发明的优选实施例的电池监视和充电系统的示意性结构图的图1，该电池监视和充电系统包括电动机驱动车辆1、充电设备2和安装在电动机驱动车辆上1的电池3。电动机驱动车辆1和充电设备2相互配合以对电池3进行监视和充电。电动机驱动车辆1包括组合使用发动机和电动机的混合动力车辆、插电式混合动力车辆、电动车和电动铲车。充电设备2可以是安装在商业设施中的充电站或者安装在家中的家用充电器。

电动机驱动车辆1包含上述的电池3、充电器4、用作本发明的充电控制器件的充电ECU（即电控制单元（Electric Control Unit））5、用作电压检测器件同时用作本发明的单元平衡器件的电池监视和单元平衡电路6、用作本发明的激活控制器件的电池ECU 7、直流/直流转换器电路8、辅助电池9、逆变器电路10、逆变器ECU 11、电动机12、电动机ECU 13、仪器面板ECU 14和能量管理ECU 15。电池监视和单元平衡电路6和电池ECU 7可以构造成相互配合以形成整体式电池监视单元。

电池3包括多个诸如锂离子二次电池或镍氢电池等可充电电池单元16-1到16-n的和继电器17。电池单元16-1到16-n以串联的方式彼此连接。电池单元的数量例如在几十到几百之间。当接通继电器17时，电池3通过继电器17向直流/直流转换器电路8和逆变器电路10提供直流电力。

充电器4包括交流/直流转换器电路18和通信器件19。交流/直流转换器电路18通过线缆将由充电设备2提供的交流电力转换成用于对电池3进行充电的直流电力。

通信器件19通过充电线缆与充电设备2进行电力线通信。通信器件19可以与充电设备2进行无线通信。在这种情况下，可以通过例如电磁感应类型的无线充电系统对电池3充电。通信器件19可设置在充电器4的外部。