[发明专利]用于电池组的均衡设备

说明书

用于均衡串联连接的电池单元(BC1到BCn)的电压的均衡设备，包括均衡开关(N1、P1)、电阻器(R4)、以及控制电路(21)。每个均衡开关具有插入到对应的电池单元的端子之间的通电端子。当不小于阈值电压的控制电压被施加在均衡开关的控制端子之间时，通电端子之间的电流路径导通。每个电阻器被连接在对应的均衡开关控制端子之间。控制电路根据提供给每个电池单元的均衡信号，转换均衡执行状态和均衡停止状态。在执行状态中，控制电路传递电流通过对应的电阻器，以产生不小于阈值电压的控制电压。在停止状态，控制电路促使对应的电阻器产生小于阈值电压的控制电压。

技术领域

本公开涉及用于包括串联连接的多个电池单元的电池组的均衡设备。

背景技术

安装在电动机操作的车辆，例如电动车辆(EV)或者混合动力车辆(HV)上用于提供电力给车辆的电动机的电池，需要高电压，例如大约300V。出于这个原因，电池被配置为包括串联连接的多个电池单元的电池组，其中每个电池单元具有几伏特的单元电压。近几年广泛被使用的锂离子电池单元具有高单元电压。因此，当电池组使用锂离子电池单元建造时，在电池组中的电池单元的总数量可以减少，以便电池组的尺寸可以减少。

然而，如果每个电池单元不是在预定的单元电压范围内使用(在它的最小有效电压和它的最大有效电压之间)可能发生以下的困扰，例如显著的电池单元容量减少，以及在电池单元中的异常热量产生。进一步地，如果电池单元由于它们的容量变化而具有不同的单元电压，那么电池组有关于其目标电压的电压错误将会变大。出于这个原因，需要一种用于监控电池单元电压并且均衡电压的均衡设备。对应于US 2013/0162213的JP-A-2012-23848公开了具有提供给每个电池单元的均衡开关的均衡设备。

除了均衡开关，常规均衡设备具有电平移动电路，其被提供给每个均衡开关并且运行于由邻近多个电池单元的电压产生的电源电压。电平移动电路从低电位端累积到高电位端。均衡设备施加驱动电压，其例如按照相对于接地电位输入的均衡信号，在均衡开关的控制电压之间，被电平移动到高电位端。

在常规的均衡设备中，如果连接均衡设备和电池组的连接器断开连接，或者如果电源电压或者控制电路(其接收均衡信号并且将均衡信号提供给电平移动电路)的接地电位丢失，那么电平移动电路的运行变成未定义的，即驱动电压变成未定义的。其结果是，均衡的运行变成未定义的。

发明内容

考虑到以上内容，本公开的目标是：提供即使当电位是未定义的或者在控制均衡开关的控制电路中的电源电压丢失时，能够稳定保持均衡开关为关闭的电池组均衡设备。

根据本公开的方面，一种均衡设备被用于均衡电池组的n个电池单元的单元电压，其中n是正整数。电池单元以以下方式串联连接：第(k+1)电池单元的第一端子被连接到第k电池单元的的第二端子，其中k是小于n的正整数。均衡设备包括均衡开关、电阻器、以及控制电路。每个均衡开关被提供给电池单元中对应的一个。每个均衡开关具有通电端子、控制端子、以及阈值电压。在通电端子之间的电流路径被插入到对应电池单元的第一端子和第二端子之间。当不小于阈值电压的控制电压被施加在控制端子之间时，电流路径导通。每个电阻器被连接在均衡开关中的对应的一个的控制端子之间。控制电路按照提供给每个电池单元的均衡信号，转换均衡执行状态和均衡停止状态。在均衡执行状态中，控制电路对应于均衡信号，通过传递电流通过提供给电池单元的电阻器，产生不小于阈值电压的控制电压。在均衡停止状态，控制电路对应于均衡信号促使提供给电池单元的电阻器产生小于阈值电压的控制电压。

附图说明

通过以下具体实施方式并参考附图，本公开的上述和其他目标、特征和优点将变得更加明显。在附图中：

图1是均衡系统的示意图，包括按照本公开的第一实施例的均衡设备；

图2是均衡设备的部分详细视图；

图3是均衡设备的状态转变图；