[发明专利]串联蓄电单元的平衡充电电路、串联蓄电单元的平衡充电方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种串联蓄电单元的平衡充电电路、串联蓄电单元的平衡充电方法。

背景技术

二次电池、电容等蓄电单元(以下称为单元)大多串联连接来使用。当将单元串联连接时，串联单元的两端的电压变高，因此当将串联单元设为单一模块、即设为单一封装时，为了以低电压的电源对串联单元进行充电，需要使用了电感器等的升压型的充电电路。图109中的充电电路503是以往的一般已知的串联单元的充电电路。

充电电路503具备线圈(电感器)L1、开关S1、开关S2以及充电用控制电路Control5，输入端子501与线圈L1的一端连接，输出端子502与开关S1的一端连接，基准电压端子与开关S2的一端连接。而且，开关S1的另一端和开关S2的另一端与线圈L1的另一端连接。另外，充电用控制电路Control5控制开关S1和开关S2的通断。并且，开关S1的一端与串联单元连接。

通过充电用控制电路Control5来接通开关S2。而且，通过输入端子501输入输入电压Vin，将用于将电荷充入串联单元的充电电流蓄积到线圈L1。

接着，通过充电用控制电路Control5来断开开关S2并接通开关S1。而且，通过已充入线圈L1的充电电流来将电荷充入串联单元。

这样，能够对串联单元进行充电。

另外，由于制造工序导致蓄电单元的电容值产生偏差。

在这种情况下，当串联单元间的电容值有偏差时，在进行充电之后产生串联单元间的电压偏差。当产生电压偏差时，电压集中在串联单元的一个单元，产生寿命变短这样的问题。为了解决该问题，已知有将串联单元的各单元的电压均等化来保持电压的平衡的串联单元的电压平衡校正电路(单元平衡电路)(例如，参照专利文献1)。

图109中的单元平衡电路504是专利文献1所述的以往的单元平衡电路。

单元平衡电路504具备线圈L2、开关S3、开关S4、单元Cell1、单元Cell2以及单元平衡用控制电路Control6。单元Cell1和单元Cell2串联连接，串联端的一方与输出端子502连接，另一方与基准电压端子连接。而且，单元Cell1和单元Cell2的接点与线圈L2的一端连接，输出端子502与开关S3的一端连接，基准电压端子与开关S4的一端连接，开关S3的另一端和开关S4的另一端与线圈L2的另一端连接。另外，单元平衡用充电电路Control6控制开关S3和开关S4的通断。

通过单元平衡用控制电路Control6来接通开关S4。而且，使已充入单元Cell2中的电荷中的用于保持串联单元间的电压的平衡的电流流到线圈L2来蓄积充电电流。

接着，通过单元平衡用控制电路Control6来断开开关S4并接通开关S3。而且，通过已充入线圈L2的充电电流将电荷充入单元Cell1，保持串联单元间的电压的平衡。

如上述那样，充电电路以及单元平衡电路分别需要一个线圈。

当兼具上述的充电电路和单元平衡电路双方时，成为对串联单元进行充电并保持各单元的电压的平衡的串联单元的平衡充电电路。

图109的整体是表示以往的串联单元的平衡充电电路的图。以往的串联单元的平衡充电电路由对串联单元进行充电的充电电路503和保持各单元的电压的平衡的单元平衡电路504构成。

充电电路503具备线圈(电感器)L1、开关S1、开关S2以及充电用控制电路Control5，输入端子501与线圈L1的一端连接，输出端子502与开关S1的一端连接，基准电压端子与开关S2的一端连接。而且，开关S1的另一端和开关S2的另一端与线圈L1的另一端连接。另外，充电用控制电路503控制开关S1和开关S2的通断。

单元平衡电路504具备线圈L2、开关S3、开关S4、单元Cell1、单元Cell2以及单元平衡用控制电路Control6，单元Cell1和单元Cell2串联连接，输出端子502与串联端的一方连接，基准电压端子与另一方连接。而且，单元Cell1和单元Cell2的接点与线圈L2的一端连接，输出端子502与开关S3的一端连接，基准电压端子与开关S4的一端连接，开关S3的另一端和开关S4的另一端与线圈L2的另一端连接。另外，单元平衡用控制电路Control6控制开关S3和开关S4的通断。

图110～图113是用于说明以往的串联单元的平衡充电电路的动作的图。

首先，通过充电用控制电路Control5来接通开关S2。然后，通过输入端子501来输入输入电压Vin，在线圈L1中蓄积用于将电荷充入串联单元的充电电流。充电电流的路径以图110的虚线箭头表示。