[发明专利]电池组电池电压均衡电路

说明书

技术领域

本发明涉及使串联连接的多个电池组电池的电压均衡的电路。

背景技术

已经实践了通过使多个可再充电电池组电池串联连接来实现高电压电池组的技术。这种类型的电池组已经作为在例如电动汽车或混合汽车（其组合地使用汽油发动机和电动机）中实现的电池组聚集了关注。

然而，当许多电池组电池以这样的状态进行充电，使得它们串联连接时，输出电压（或在电池组电池中剩余的电力）有时可能从一个电池组电池到另一电池组电池变化。此外，当上述电池组在电动汽车等中实现时，重复进行放电和充电，以用于驱动电动机并用于使电力再生，这有时导致在电池组电池之间的电压中的变化。在电池组电池之间的电压中的变化可能加速电池组电池中的一些电池组电池的退化，并且也可能引起在整个电池组的效率中的降低。此外，在电池组电池之间的电压中的变化可以由电池组电池的生产变化、由于老化的退化等引起。因此，使多个电池组电池的电压均衡的技术已经常规地被提出或实践。

图8示出常规电池组电池电压均衡电路的示例。在这个示例中，电池组100包括两个可再充电电池组电池B1和B2。电池组电池B1和B2串联地连接到彼此。负载110连接到电池组100。

电池组电池电压均衡电路包括如图8所示的电感器L、开关S1和S2、驱动器电路D1和D2以及电池组控制器10。电池组控制器10监控电池组电池B1和B2的电压。在下面的解释中，假设电池组电池B1的电压高于电池组电池B2的电压。当电池组控制器10执行电池平衡操作时，电池组控制器10生成具有规定占空比的脉冲串信号，所述电池平衡操作使电池组B1和B2的电压均衡。

驱动器电路D1是反相驱动器，而驱动器电路D2是非反相驱动器。因此，当电池组控制器10已经输出脉冲串信号时，开关S1和S2交替地被控制到导通状态。换句话说，当开关S1被控制到导通状态时，开关S2被控制到关断状态，而当开关S1被控制到关断状态时，开关S2被控制到导通状态。

当开关S1被控制到导通状态且开关S2被控制到关断状态时，电流经由开关S1和电感器L从电池组电池B1的正电极流到电池组电池B1的负电极。这增加了电池组电池B1的电压。此外，这个电流在电感器L中积聚能量。

接着，当开关S1被控制到关断状态且开关S2被控制到导通状态时，电流经由开关S2和电感器L在由积聚在电感器L中的能量给电池组电池B2充电的方向上流动。这增加了电池组电池B2的电压。因此，通过重复上面的切换操作，电池组电池B1和B2的电压被均衡或基本上被均衡。

作为有关技术，专利文件1到5是已知的。

然而，在常规电池组电池电压均衡电路中，存在以下风险：过电流将在电池平衡操作期间出现。在例如图8所示的配置中，过电流可以在下面的情况中出现。

（1）由于电池组控制器10或驱动器电路D1和D2中的故障，开关S1和S2被同时带到导通状态。

（2）由于故障，短路出现在开关S1或S2中。

（3）在开关S1或S2在导通状态的情况下的时间周期继续太长的时间周期（脉冲串信号的占空比变得太大）。

当上述过电流已经出现时，电池组100的温度增加，从而引起电池组100的退化的风险。

专利文件1：日本特开专利公开号2005-143160。

专利文件2：日本特开专利公开号2000-287370。

专利文件3：日本特开专利公开号2010-220377。

专利文件4：日本特开专利公开号2007-336667。

专利文件5：日本特开专利公开号2010-257775。

发明内容

本发明的目标是保护电池组电池和电池组电池电压均衡电路免受在电池组电池电压均衡电路中的过电流，所述电池组电池电压均衡电路使串联连接的多个电池组电池的电压均衡。

根据本发明的电池组电池电压均衡电路使串联连接的第一可再充电电池组电池和第二可再充电电池组电池的电压均衡。电池组电池电压均衡电路包括：第一开关，其经由第一路径电连接到第一电池组电池的正电极，经由第二路径电连接到第一电池组电池的负电极，并使第一路径和第二路径电连接或断开；第二开关，其经由第二路径电连接到第二电池组电池的正电极，经由第三路径电连接到第二电池组电池的负电极，并使第二路径和第三路径电连接或断开；在第二路径中提供的电感器；以及在第一路径到第三路径中的至少一个路径中提供的保险丝。