[发明专利]均衡装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种均衡装置，并且更具体地涉及一种使互相串联连接的多个单元电池的两端电压均衡的均衡装置。

背景技术

近年来，一种使用发动机和电动马达这两者来行驶的混合动力汽车(以下称为HEV)已经普及。HEV设置有两种类型的电池，即，用于启动发动机的大约12V的低压电池和作为用于驱动电动马达的电池组的高压电池。上述高压电池通过使用诸如镍氢电池或锂电池的二次电池作为单元电池并串联连接多个单元电池来提供高压。

在高压电池重复地充电放电的同时，各单元电池的两端电压，即充电状态(SOC)变化。关于电池的充电和放电，出于每个单元电池的耐久性或确保安全的考虑，当具有最高SOC(或两端电压)的单元电池已经达到设定的上限SOC(或上限两端电压值)时，必须禁止充电，并且当具有最低SOC(或两端电压)的单元电池已经达到设定的下限SOC(或下限两端电压值)时，必须禁止放电。因此，当各单元电池的SOC变化时，电池的可用容量实际上减少。因此，在HEV中，在上坡行驶过程中，通过汽油补充电池能量，或在下坡行驶过程中，通过电池产生能量，即，所谓的辅助再生变得不足，并且车辆动力性能或燃料消耗变得更低。因此，提出了一种均衡装置，该均衡装置通过对各单元电池充电或放电使各单元电池的两端电压均衡(如，专利文献1)。

在专利文献1中公开的一种均衡装置获得每个单元电池的两端电压并且通过使用电阻对具有最高两端电压的单元电池进行放电，以执行均衡至最低的两端电压。在该放电式均衡装置中，由于对每个单元电池的容量放电，每个单元的容量被浪费。此外，均衡的执行判定是基于检测到的单元电池的两端电压。因此，存在以下问题：均衡的能力是依赖每个单元电池的两端电压的检测准确性，并且提高均衡准确性是困难的。此外，还存在以下问题：仅能在每个单元电池的两端电压稳定时的车辆停止期间(点火器关闭时)实施均衡。

因此，还提出了一种充电泵式均衡装置，该充电泵式均衡装置将一个电容依次地且周期性地连接到每个单元电池的两端，由此通过电容器将电荷从具有高的两端电压的单元电池移动到具有低的两端电压的单元电池(专利文献2)。然而，虽然充电泵式均衡装置能够高精确度地均衡，但是具有以下问题：由于存在使用电容器限值启动充电泵的充电量而使均衡速度低，并且当单元电池中的变化量相当大时，均衡需要大量时间。

引用列表

专利文献

专利文献1：日本的未审专利公开号：2010-263733

专利文献2：日本的未审专利公开号：平10-225005

发明内容

本发明要解决的问题

因此，本发明的目的是提供一种能以高准确性快速执行均衡的均衡装置。

解决问题的方案

为了解决上述问题，根据权利要求1的本发明提供一种均衡装置，该均衡装置均衡彼此串联连接的多个单元电池的两端电压，该均衡装置包括：电压检测器，该电压检测器用于分别检测所述单元电池的所述两端电压；放电电阻；多个第一开关，该多个第一开关分别将所述单元电池连接到所述放电电阻；第一均衡器，该第一均衡器用于通过控制所述第一开关，并将所述单元电池中具有高的两端电压的每个单元电池连接到所述放电电阻，以执行放电，从而实施均衡；充电电容；多个第二开关，该多个第二开关将所述充电电容依次地连接到各个所述单元电池；第二均衡器，该第二均衡器用于通过控制所述第二开关，并且将所述充电电容依次地连接到各个所述单元电池，从而实施所述均衡；以及均衡选择器，该均衡选择器用于：当所述单元电池的两端电压中的变化量等于或大于规定值时，选择所述第一均衡器来实施所述均衡，或者当所述单元电池的两端电压中的所述变化量小于所述规定值时，选择所述第二均衡器来实施所述均衡。

根据权利要求2的本发明提供根据权利要求1的均衡装置，还包括：均衡判定器，该均衡判定器用于基于由所述电压检测器检测的各个所述单元电池的两端电压中的所述变化量，判定是否需要实施所述均衡，其中，每当所述均衡判定器判定需要进行所述均衡时，所述均衡选择器选择均衡器用于实施所述均衡，并且在由所述均衡选择器选择的所述均衡器实施的所述均衡结束之后，所述均衡判定器利用所述电压检测器再次检测所述单元电池的两端电压，并且基于所检测的所述两端电压中的变化量再次执行判定。