CN101320916B - 组电池的保护装置和电池组装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种组电池的保护装置和电池组装置,其能够抑制单体电池间的充电状态的偏差并且实现组电池的长寿命化。其具有:取样部(2),包括能够个别对组电池(1)的各二次电池的电压进行取样的多个取样开关;保持部(3),保持取样部(2)的取样电压;多路转换器(4),依次读取保持部(3)的保持电压并从共同输出结点输出;以及,微控制器(6),在一定的测定周期内的测定期间根据多路转换器(4)的共同输出结点的电压测定组电池(1)的充电状态,并且在测定期间内使取样部(2)的全部取样开关同时开/关,在测定期间以外的期间内使根据充电状态选择的取样开关反复开/关。

Description

组电池的保护装置和电池组装置
技术领域
[0001] 本发明涉及对串联连接有多个二次电池的组电池进行保护的保护装置和内置保护装置的电池组装置。
背景技术
[0002] 作为便携式电话和笔记本电脑等小型信息设备用电源,开发了高能量密度的二次电池,并广泛地利用。二次电池作为根据对象设备需要的电压和电流串联或并联连接多个二次电池的组电池被利用的情况较多。如上述那样的小型信息设备,因为电源电压为几V 到IOV左右,所以组电池的串联连接数量为串联1个到3个左右即可。
[0003] 另一方面,近年来,不仅是信息设备用的电源,而且家电设备、动力工具、助推自行车、混合动力汽车等的被要求高功率化和高电压化的用途的二次电池的应用迅速扩大。伴随与此,组电池的串联连接数量也增加,并且10个以上串联连接的情况也变得不足为奇。
[0004] 在串联连接电池的情况下产生的问题是各个电池(称为单体电池)之间的偏差。 偏差具有容量偏差、阻抗偏差和充电状态(state of charge :S0C)的偏差(以下称为SOC 偏差)等多种。在这些之中特别容易引起不良的是SOC偏差中的电压偏差。
[0005] 如果串联连接容量不同的电池,或在SOC不同的状态下连接多个电池,在组电池满充电的状态下产生电压与平均相比高的单体电池和低的单体电池。电压高的单体电池为过充电状态,劣化增大。如果反复这样的充电,则由于过充电而引起劣化增大的单体电池的容量降低,因此进一步进行过充电,加速劣化的进行。其结果,组电池的周期寿命与单体电池的寿命相比显著缩短。
[0006] 作为产生SOC偏差的主要原因,不仅由于初期的单体电池的偏差,而且也有在组电池的使用中产生偏差这一主要原因。例如,存在单体电池间的温度差,每个单体电池的放电电流不同的情况,这些也成为SOC偏差的主要原因。特别是在串联数目多的高电压输出的组电池中,由于保护装置变得复杂,所以基于保护装置的放电电流容易偏差。
[0007] 针对这样的问题,在镍氢电池的组电池中,一般采用通过适当进行被称为均等化充电的充电,消除充电电压的偏差的方法。镍氢电池具有以下特征,如果在接近满充电的状态下想要再继续充电,电极材料的充电反应与电解液中的水的分解和再结合反应是竞争反应,无法继续进行充电反应。因此,如果以不引起电池的劣化的方式在适当的充电条件下进行已超过满充电区域的充电,利用在电池内部的电化学的电流旁通功能,能够使各单体电池的充电电压一致。例如在专利文献1中公开了关于这样的均等化充电的方法。
[0008] 另一方面,在使用了非水电解质的二次电池或电容器中,一般充放电的库伦效率大致为100%,因此无法期望在像镍氢电池这样的电池内部的电流旁通功能。在这种情况下,提案有在组电池的外部设置对各单体电池进行旁通的平均化电路,通过对超过了一定电压的单体电池进行充电电流的旁通,抑制单体电池间的电压偏差的方法。例如,在专利文献2中公开了在组电池的各单体电池上并联连接稳压二极管,并且对超过了齐纳电压的单体电池的充电电流进行旁通的技术。[0009](专利文献1)日本专利特开2001-314046号公报
[0010](专利文献2)日本专利特开2002-238179号公报
[0011] 即使采用专利文献2中公开的方法,由于如下的问题而难以有效消除单体电池间的电压偏差。首先,在想要通过如稳压二极管那样的单一的元件的旁通抑制电压偏差的情况下,充电电压被齐纳电压的偏差所支配。抑制齐纳电压的偏差的情况与制造偏差小的电池的情况相同,在技术上是困难的。
[0012] 而且,已达到齐纳电压时的齐纳电流的上升并不陡峭。根据这样的齐纳电流的上升特性,旁通电流从比需要的充电电压低的电压流过,因此存在难以应用于需要以几十mV 的数量级进行电压控制的二次电池中的问题。
发明内容
[0013] 本发明的目的在于提供一种能够抑制单体电池间的充电状态的偏差并且实现组电池的长寿命化的组电池的保护装置和电池组装置。
[0014] 本发明的一个方式的组电池的保护装置,包括:取样部,包括能够个别对组电池的多个二次电池的电压进行取样的多对取样开关,输出与上述二次电池分别对应的多个取样电压;保持部,包括多个电容器,该保持部保持上述多个取样电压并输出多个保持电压;多路转换器,依次读取上述多个保持电压并从共同输出结点输出;测定部,在一定的测定周期内的测定期间,根据上述共同输出结点的电压测定包括上述二次电池的各个电压的上述组电池的充电状态;以及控制部,具有根据上述二次电池的各个电压对上述二次电池中的充电过剩电池进行判定的功能,在上述测定期间内使上述多对取样开关同时开/关,在上述测定期间以外的期间内使上述多对取样开关中与上述充电过剩电池对应的至少一对取样开关反复开/关,使与上述充电过剩电池对应的上述电容器的电荷放电;上述取样部还包括用于使上述多个电容器的电荷放电的多个放电用开关;上述控制部,在上述测定期间以外的期间内,使与上述充电过剩电池对应的至少一对取样开关打开,然后使该一对取样开关关闭,然后使与上述充电过剩电池对应的放电用开关打开,使与上述充电过剩电池对应的上述电容器的电荷放电,然后使与上述充电过剩电池对应的放电用开关关闭,在将从上述反复开/关的结束时刻到下次测定期间的开始时刻为止的时间设为Td时,直到停顿时间 Td变为零为止而循环。
[0015] 本发明的其它方式的组电池的保护装置,包括:取样部,包括能够个别对组电池的多个二次电池的电压进行取样的多对取样开关,输出与上述二次电池分别对应的多个取样电压;保持部,包括多个电容器,该保持部保持上述多个取样电压并输出多个保持电压;多路转换器,依次读取上述多个保持电压并从共同输出结点输出;测定部,在一定的测定周期内的测定期间,根据上述共同输出结点的电压测定包括上述二次电池的各个电压和上述二次电池间的充电状态偏差的上述组电池的充电状态;存储器,在预先决定的充电状态偏差检测事件发生时存储上述充电状态偏差;以及控制部,具有根据上述二次电池的各个电压对上述二次电池中的充电过剩电池进行判定的功能,在上述测定期间内使上述多对取样开关同时开/关,在上述测定期间以外的期间内,使上述多对取样开关中与上述充电过剩电池对应的至少一对取样开关对应上述充电状态偏差按充电状态偏差越大而设定越多的取样次数进行开/关,使与上述充电过剩电池对应的上述电容器的电荷放电;上述取样部还包括用于使上述多个电容器的电荷放电的多个放电用开关;上述控制部,在上述测定期间以外的期间内,使与上述充电过剩电池对应的至少一对取样开关对应上述充电状态偏差按充电状态偏差越大而设定越多的取样次数进行打开,然后使该一对取样开关关闭,然后使与上述充电过剩电池对应的放电用开关打开,使与上述充电过剩电池对应的上述电容器的电荷放电,然后使与上述充电过剩电池对应的放电用开关关闭,直到停顿时间Td变为 0. 5T0为止而循环,其中,TO为所述测定周期,Td为从上述反复开/关的结束时刻到下次测定期间的开始时刻为止的时间;上述充电状态偏差检测事件为,充放电电流I < 10、且上述二次电池的电压最大值Vcmax >V0,其中,I为上述充放电电流,Vcmax为上述电压最大值, IO为将25°C时的上述二次电池的DC阻抗设为Rdc (m Ω )时满足IO彡20 (mV) /Rdc (m Ω )的条件的任意的电流值,将上述二次电池在25°C的环境下进行IC的恒流充电时的相对于电池容量的电压变化率A (V/% SOC) JA A < 20(mV/% S0C)到A = 20(mV/% S0C)时的电池电压设为VI,将上述二次电池的满充电电压设为VHJU VO为Vl彡VO彡VH的范围内的任意电压。
[0016] 本发明的另一个其他方式的组电池的保护装置,包括:取样部,包括能够个别对组电池的多个二次电池的电压进行取样的多对取样开关,输出与上述二次电池分别对应的多个取样电压;保持部,包括多个电容器,该保持部保持上述多个取样电压并输出多个保持电压;多路转换器,依次读取上述多个保持电压并从共同输出结点输出;测定部,在一定的测定周期内的测定期间,根据上述共同输出结点的电压测定包括上述二次电池的各个电压以及上述二次电池间的充电状态偏差的上述组电池的充电状态;以及控制部,具有根据上述二次电池的各个电压对上述二次电池中的充电过剩电池进行判定的功能,在上述测定期间内使上述多对取样开关同时开/关,在上述测定期间以外的期间内,使上述多对取样开关中与上述充电过剩电池对应的至少一对取样开关,在每次发生预先决定的充电状态偏差检测事件时反复开/关,使与上述充电过剩电池对应的上述电容器的电荷放电;上述取样部还包括用于使上述多个电容器的电荷放电的多个放电用开关,上述控制部,在上述测定期间以外的期间内,使与上述充电过剩电池对应的至少一对取样开关,在每次发生上述充电状态偏差检测事件时打开,然后使该一对取样开关关闭,然后使与上述充电过剩电池对应的放电用开关打开,使与上述充电过剩电池对应的上述电容器的电荷放电,然后使与上述充电过剩电池对应的放电用开关关闭,直到停顿时间Td变为0. 5T0为止而循环,其中,TO 为上述测定周期,Td为从上述反复开/关的结束时刻到下次测定期间的开始时刻为止的时间;上述充电状态偏差检测事件为,充放电电流I < 10、且上述二次电池的电压最大值 Vcmax > V0,其中,I为上述充放电电流,Vcmax为上述电压最大值,IO为将25°C时的上述二次电池的DC阻抗设为Rdc (m Ω )时满足IO ( 20 (mV) /Rdc (m Ω )的条件的任意的电流值, 将上述二次电池在25°C的环境下进行IC的恒流充电时的相对于电池容量的电压变化率 A(V/% SOC) IA A < 20(mV/% SOC)到 A = 20(mV/% SOC)时的电池电压设为 VI,将上述二次电池的满充电电压设为VHJU VO为Vl彡VO彡VH的范围内的任意电压。
[0017] 根据本发明,能够抑制单体电池间的充电状态的偏差并能够实现组电池的长寿命化。
[0018] 附图说明
[0019] 图1是表示本发明的第一实施方式涉及的组电池的保护装置和内置保护装置的电池组装置的电路图。 [0020] 图2是表示图1中的微控制器的详细情况的框图。 [0021] 图3是表示第一实施方式中的工作顺序的一个例子的流程图。 [0022] 图 4是用于说明图3中的SOC测定程序和SOC平衡程序的时间关系的图。[0023] 图5是表示第一实施方式中的工作顺序的其它例子的流程图。 [0024] 图6是用于说明图5中的SOC测定程序和SOC平衡程序的时间关系的图。 [0025] 图 7是表示本发明的第二实施方式涉及的微控制器的详细情况的框图。[0026] 图 8是表示用于说明第二实施方式中的充电状态偏差检测事件的发生条件的单体电池的充电曲线的图。 [0027] 图9是表示第二实施方式中的工作顺序的流程图。 [0028] 标记说明 [0029] 1 组电池[0030] 2 取样部[0031] 3 保持部[0032] 4 多路转换器[0033] 5 放大器[0034] 6 微控制器[0035] 11 模拟-数字转换器[0036] 12 存储器[0037] 13 电池状态测定部[0038] 14 控制部[0039] 15 ROM[0040] 16 取样次数设定部[0041] 17 计数器
具体实施方式
[0042] 以下,参照附图对本发明的实施方式进行说明。
[0043](第一实施方式)
[0044] 如图1所示,本发明第一实施方式涉及的保护装置,能够应用于具有被串联连接的多个(η) 二次电池(以下称为单体电池)B1〜&!的组电池1。也将单体电池的个数η称为串联数。保护装置具有取样部2、保持部3、多路转换器4、放大器5和微控制器6。此外, 存在连接有组电池的充放电电流测定用的分流电阻Rs的情况。虽然存在将保护装置与组电池1收容在不同的框体内的情况,但也存在与组电池1 一起收容在一个框体内,与组电池 1一起作为电池组装置使用的情况。
[0045] 保护装置基本上具有如果在组电池的各单体电池的电压(电池电压)充电时达到充电禁止电压则进行充电禁止工作,如果在电池电压放电时达到放电禁止电压则进行放电禁止工作的功能,但在此省略关于该基本功能的说明。
[0046] 取样部2、保持部3和多路转换器4构成所谓的加速电容器式电压检测电路。取样部2具有,一端与单体电池Bl〜的正极端子连接的η个第一取样开关SllH〜SlnH、一
8端与单体电池B2〜的负极端子连接的η个第二取样开关SllL〜SlnL和η个放电用开关SllD〜SlnD。单体电池Bl的负极端子接地。
[0047] 取样开关SlIH〜SlnH和SlIL〜SlnL被后述那样的微控制器6内的控制部控制, 同时成为打开状态。因此,利用取样开关SllH〜SlnH和S12L〜SlnL对单体电池Bl〜 Bn的各自的电压(充电电压)进行取样。设置双系统的取样开关SllH〜SlnH和SllL〜 SlnL的理由是因为不仅对单体电池Bl〜的对地电压进行取样,而且也对各自的两端电压进行取样。
[0048] 保持部3包括η个电容器(也称为加速电容器)Cl〜Cn,对利用取样开关Sl IH〜 SlnH和S12L〜SlnL取样的单体电池Bl〜的电压(取样电压)进行保持。之后,取样开关SllH〜SlnH和S12L〜SlnL成为关闭状态。分别与电容器Cl〜Cn并联连接的取样部2的放电用开关SllD〜SlnD,是为了对电容器C〜Cn的充电电荷进行放电而被设置的。
[0049] 在保持部3中利用电容器Cl〜Cn保持的电压(保持电压)被输入到多路转换器 4。多路转换器4具有:与电容器Cl〜Cn的高电位侧的一端连接的η个读取开关S31〜 S3n ;连接在电容器Cl〜Cn的低电位侧的另一端与接地之间的开关S21〜S2n ;以及,与各个开关S21〜S2n并联连接的二极管。读取开关S31〜S3n的另一端与多路转换器4的共同输出结点连接。
[0050] 在多路转换器4中,通过利用来自微控制器6的控制使读取开关S31〜S3n和开关S21〜S2n依次成为打开状态,从而依次读取电容器Cl〜Cn的保持电压,从读取开关 S31〜S3n的另一端的共同输出结点输出。
[0051] 来自多路转换器4的共同输出端子的输出电压,在通过放大器5放大后,输出到微控制器6。电流测定用分流电阻Rs的端子电压,在通过放大器7放大后,输出到微控制器 6。微控制器6具有如图2所示的模拟-数字转换器(ADC) 11、存储器12、电池状态测定部 13和控制部14,输出从控制部14向取样部2和多路转换器4供给的控制信号21和22。
[0052] 来自放大器5和7的输出电压,在利用ADCll转换成适当位数的数字信号之后,分配到存储器12和控制部14。从控制部14供给分配ADCll的转换时间的时间信号和转换时钟脉冲(clock)。通过来自控制部14的控制进行存储器12的写入和读取。S卩,从ADCll 输出的数字信号在控制部14的控制下被写入存储器12,被从存储器12读取。被从存储器 12读取的数字信号被输入到电池状态测定部13。
[0053] 本实施方式的保护装置作为工作模式具有SOC测定模式和SOC平衡模式。在SOC 测定模式中,控制部14以按照一定的周期同步动作取样部2、多路转换器4、存储器12和电池状态测定部13的方式进行控制。通过该控制,如上所述,组电池1的各单体电池Bl〜 Bn的电压由取样部2依次取样后由保持部3保持,由多路转换器4多路复用后从共同输出结点输出。从多路转换器4输出的电压通过放大器5被取入到微控制器6,通过ADCl 1和存储器12分配到电池状态测定部13。
[0054] 电池状态测定部13通过计算组电池1的充电状态(SOC),具体而言计算组电池1 的各单体电池Bl〜to的电压平衡、最大电压、最小电压和合计电压来进行测定,并且作为结果进行过充电或过放电的判定和单体电池Bl〜之间的不平衡的检测。
[0055] 在SOC测定模式中,由取样部2取样的电压暂时储存在保持部3的电容器Cl〜Cn内。之后,电容器Cl〜Cn的电压由多路转换器4取样。电容器Cl〜Cn的充电电荷,既可以在下次取样之前通过放电用开关SllD〜SlnD放电,也可以在残存电荷的状态下进行下次的取样,但在SOC测定模式中全部单体电池Bl〜被同样放电。
[0056] 在SOC测定模式中组电池1的放电量越小越好,因此一般地通过取样部2的取样工作和保持部3的电容器Cl〜Cn的放电工作而进行的组电池1的放电能够被抑制在需要的最小限度。
[0057] 另一方面,在本实施方式中,在SOC测定模式中判断出单体电池Bl〜&!的SOC发生偏差的情况下,将SOC测定期间以外的期间设为SOC平衡模式,在SOC测定期间以外的期间内仅使SOC相对大的单体电池(充电过剩电池)增加取样部2对应的取样开关的取样次数(开/关次数)。其结果,通过使单体电池Bl〜比SOC测定时多放电,能够消除SOC偏差。
[0058] 接着,使用图3所示的流程图对本实施方式涉及的保护装置的详细工作顺序进行说明。图3的处理大体具有进行上述的SOC测定模式的处理的SOC测定程序和进行SOC平衡模式的处理的SOC平衡程序。通过保护装置的起动开始处理,并在控制部14的控制下进行该处理。
[0059] (S0C测定程序)
[0060] 首先,在SOC测定程序中,将取样部2的全部取样开关SlIH〜SlnH和SllL〜SlnL 变为打开状态(步骤S101),接着将取样开关SllH〜SlnH和SllL〜SlnL变为关闭状态 (步骤S102)。通过该取样部2的工作对组电池1的各单体电池Bl〜的电压进行同时取样,将被取样的电压保持在保持部3的电容器Cl〜Cn内。
[0061] 接着,使多路转换器3的读取开关S31〜S3r!和S21〜S2n(步骤S103〜S108) 一组一组地依次开/关。由此,读取被保持在电容器Cl〜Cn内的电压,从共同输出结点取出。在SOC测定程序中,测定作为SOC的组电池1的充电状态,例如组电池1的各单体电池 Bl〜的电压平衡、最大电压、最小电压和合计电压,进行过充电或过放电的判定和单体电池Bl〜之间的不平衡的检测。
[0062] (S0C平衡程序)
[0063] 如果上述SOC测定程序结束,就将处理接着转移到SOC平衡程序。在SOC平衡程序中,根据由SOC测定程序得到的单体电池Bl〜的电压平衡、最大电压、最小电压和合计电压等的测定结果,判定单体电池Bl〜之间的电压偏差是否在容许值以内(S109)。其结果,如果电压偏差在容许值以内,则将处理返回到步骤SlOl并反复进行SOC测定程序。
[0064] 如果电压偏差不在容许值以内,则判定例如包括电压最大的单体电池在内,电压超过预定的阈值的单体电池为充电过剩电池(充电过剩电池)(步骤S110)。在此,如果判定单体电池Bx为充电过剩电池,则接着依次开/关与单体电池Bx对应的取样开关SlxH以及 SlxL 和 SlxD(步骤 Slll 〜Sl 14)。
[0065] 如果依次开/关取样开关SlxH以及SlxL和SlxD,则在步骤S105判定图4所示的停顿时间(dead time) Td是否为0,循环Slll〜S114并反复进行SlxH、SlxL和SlxD的开/关,直至Td变为0。如果Td变为0,则将处理返回到步骤SlOl并再次开始SOC测定程序。
[0066] 在图4中,tl和t2为SOC测定程序的开始时刻和结束时刻,即,tl〜t2为SOC测定期间。从时刻t2开始SOC平衡程序。TO为SOC测定周期,停顿时间(dead time) Td为从取样开关SlxH以及SlxL、SlxD的反复开/关的现在的结束时刻到下次的SOC测定期间为止的时间。在图3的处理例中,如图4所示那样,在Td > 0的期间进行取样开关SlxH以及 SlxL、SlxD的反复开/关。
[0067] 根据这样的本实施方式,在SOC平衡模式中,通过仅使取样部2中的例如与充电过剩电池对应的取样开关进行开/关,能够精度良好地消除组电池1的各单体电池Bl〜 之间的充电电压的偏差,即SOC偏差。在这种情况下,在SOC平衡模式中使用用于进行将取样部2作为主要要素的SOC测定的电路要素,因此不需要用于SOC平衡的额外的附加电路, 也能够减小保护装置全体的消费电流。
[0068] 图5所示的流程图表示保护装置的另外的工作顺序,SOC平衡程序的最后步骤 S115的处理与图3不同。S卩,在图5所示的步骤S115中,在反复开/关取样开关SlxH以及SlxL、SlxD的期间,如图6所示,判定在图4中说明的停顿时间(dead time) Td是否为TO > Td > 0. 5T0,反复进行SlxH以及SlxL、SlxD的开/关直至Td变为0. 5T0。如果Td变为 0. 5T0,则将处理返回到步骤SlOl并再次开始SOC测定程序。
[0069] SOC测定周期TO也基于用途但一般大约0. 1秒〜几秒左右是适当的。电容器Cl〜 Cn由于是SOC测定用的,所以一般容量比较小。为了在这样的小容量的电容器Cl〜Cn中调整SOC偏差,需要多次、连续地进行利用上述取样开关的开/关的充电过剩电池的放电工作。在这种情况下,如果满足上述的TO > Td > 0. 5T0的条件,通过尽量增多与充电过剩电池对应的取样开关的反复开/关的次数,能够有效地进行SOC平衡工作,并且能够最小限度地抑制过剩的放电对SOC测定的影响。
[0070](第二实施方式)
[0071] 接着,对本发明的第二实施方式进行说明。第二实施方式中的保护装置全体的结构与图ι所示的相同,微控制器6的内部结构和工作与第一实施方式不同。
[0072] 图7表示第二实施方式中的微控制器6的详细情况,具有ADC11、存储器12、充电状态测定部13、控制部14、R0M15、取样次数设定部16和计数器17。在本实施方式中,在SOC 测定期间内使取样部2的取样开关SllH〜SlnH和SllL〜SlnL同时开/关的情况与第一实施方式相同。R0M15存储例如后述的对于电压·温度·电流的SOC表格。
[0073] SOC偏差一般通过对单体电池Bl〜的电压进行比较而求得。但是,根据电池的种类或状态,电压变化相对于SOC偏差非常小,受温度差和测定误差等其它因素的影响较大,因此存在无法准确测定SOC偏差的情况。因此,在本实施方式中在SOC测定期间以外的期间,将电池状态测定部13对组电池的单体电池Bl〜的SOC偏差进行测定而得到的状态作为充电状态偏差检测事件(以下称为SOC偏差检测事件),利用该SOC偏差检测事件对 SOC偏差进行补正。
[0074] 即,如果发生SOC偏差检测事件,则在SOC测定期间以外的期间内仅对SOC相对大的单体电池(充电过剩电池)反复开/关取样部2对应的取样开关。由此,通过使充电过剩电池比SOC测定时多放电,能够消除SOC偏差。
[0075] 在这种情况下,通过存储器12存储SOC偏差检测事件发生时的单体电池Bl〜&ι 的SOC偏差,在达到与SOC偏差对应的次数为止,或者是在发生下次SOC偏差检测事件为止,使与取样部2的充电过剩电池对应的取样开关反复开/关。由此,即使小的放电电流也能够有效且精度良好地对SOC偏差进行补正。
[0076] 以下,对SOC偏差检测事件进行详细说明。
[0077] 虽然使SOC —致的方法根据电池的种类而不同,但一般优选在非水电解质二次电池中在满充电状态下使其一致的情况较多。这取决于以下等因素,根据在充电状态下的电压偏差,需要防止充电过剩电池成为不安全状态的情况,此外,电阻值的上升等的电压的劣化一般是充电电位越高该劣化越大,在充电状态下电压偏差和劣化程度在该影响下存在偏差的可能性的情况。
[0078] 另一方面,在根据测定的单体电池间的电压差计算SOC偏差的情况下,相对于电池容量的电压变化率越大,就越能够提高计算的SOC的精度。根据构成电池的电极材料, 特别是能够提高在满充电附近区域的相对于电池容量的电压变化率,因此根据电压差计算 SOC偏差的方法特别适合在满充电附近精度良好地使SOC —致的情况。
[0079] 作为在电压测定精度以外的对SOC计算带来影响的主要因素,有充放电电流的因素。即使为相同的S0C,如果充电或放电电流流过电池,则电压对应于电池的内部阻抗的偏差而发生变化的情况是不言而喻的。因此,根据在根本没有电流流动的状态下测定的开环电压计算SOC的方法是精度最高的。但是,也存在例如像混合动力汽车等那样,电池在满充电状态下成为放置状态的机会几乎没有那样的用途。在这种情况下,即使在充电电流流动的情况下,根据电池电压计算SOC的方法也能够增加计算SOC的机会。
[0080] 鉴于以上方面,如果捉住满足了所谓的充放电电流I < IO且单体电池的电压最大值为Vcmax > VO的两个条件的情况作为充电状态偏差检测事件,则能够满足SOC计算精度和SOC计算机会这双方。其中,I为充放电电流,Vcmax为单体电池的电压最大值,IO为将 25°C下的单体电池的DC阻抗设为Rdc(mQ)时满足IO ( 20 (mV)/Rdc (m Ω )的条件的任意电流值,将单体电池在25°C的环境下进行IC的恒流充电时的相对于电池容量的电压变化率A(V/% S0C)从六< 20(mV/% S0C)到A = 20(mV/% S0C)时的电池电压设为VI,将单体电池的满充电电压设为VH,则VO为Vl彡VO彡VH的范围内的任意电压。
[0081] 图8表示此时的单体电池的充电曲线的例子。如果在图示的范围(V0能够设定的范围)内设定V0,则在Vcmax > VO的情况下充电曲线升起,SOC偏差的检测灵敏度提高。 进一步地,即使在电池的阻抗偏差大(例如士50%)的情况下,也能够充分减小由电池的阻抗偏差X充电电流而引起的SOC计算误差,能够精度良好地检测SOC偏差。
[0082] 作为像这样的在满充电附近电压变化率增大的电极材料,列举了以下材料。作为正极材料,列举了锂锰复合氧化物(LixMn2O4O) ^ χ ^ 1))、尖晶石型锂锰镍复合氧化物 (LixMn2^yNiyO4(0 ^ χ ^ 1,0 ^ y ^ 1))等。作为负极材料,列举了以例如具有尖晶石结构的钛酸锂(例如Li4^iTi5O12 (0 ^ χ ^ 3))、斜方锰矿(ramsdellite)型的钛酸锂(例如 Li2+xTi307 (0 ^ x^ 3))等为首的多个复合金属氧化物。
[0083] 这些可以应用于正极·负极双方,也可以仅应用于一方。因为尖晶石结构的钛酸锂在大电流性能和迅速充电性能上优异,并且在满充电状态下的电压变化率A与20 (mV/% S0C)相比足够大,容易得到100〜200(mV/% S0C)的值,所以优选该尖晶石结构的钛酸锂作为其中的负极活性物质。
[0084] 接着,使用图9所示的流程图对本实施方式涉及的保护装置的详细工作顺序进行说明。图9的处理大体具有进行SOC测定模式处理的SOC测定程序和进行SOC平衡模式处
12理的SOC平衡程序。通过保护装置的起动开始处理,并在控制部14的控制下进行该处理。
[0085] (S0C测定程序)
[0086] SOC测定程序与第一实施方式的图5所示的SOC测定程序相同,步骤S201〜S208 与图5中的步骤SlOl〜S108的处理相同。在SOC测定程序中,测定作为SOC的组电池1 的充电状态,例如组电池1的各单体电池Bl〜的电压平衡、最大电压、最小电压和合计电压,进行过充电或过放电的判定和单体电池Bl〜之间的不平衡的检测。
[0087] (S0C平衡程序)
[0088] 在上述SOC测定程序结束之后,将处理接着转移到SOC平衡程序。在本实施方式的SOC平衡程序中,首先检查有无发生SOC偏差检测事件(步骤S209)。
[0089] 如果发生SOC偏差检测事件,则进行充电过剩电池的判定和取样次数的设定(步骤S210)。在步骤S210中,与图5的步骤S109相同,根据由SOC测定程序检测出的单体电池Bl〜的电压平衡、最大电压、最小电压和合计电压等测定结果,判定单体电池Bl〜
之间的电压偏差是否在容许值以内,如果电压偏差不在容许值以内,则判定例如包括电压最大的单体电池在内,电压超过预定阈值的单体电池为充电过剩电池(充电过剩电池)。 此外,在步骤S210中,对取样次数进行设定,使得与SOC偏差对应,SOC偏差越大该取样次数越多。
[0090] 在此,如果判定单体电池Bx为充电过剩电池,则接着反复开/关与单体电池Bx对应的取样开关SlxH以及SlxL、SlxD (步骤S211〜S214)。在反复开/关取样开关SlxH以及SlxL、SlxD的期间,在步骤S215中,判定图6所示的停顿时间(dead time)Td是否为TO > Td > 0. 5T0,反复进行步骤S211〜S214的取样开关SlxH以及SlxL、SlxD的开/关直至Td变为0. 5T0。如果Td变为0. 5T0,则将处理返回到最初的步骤S201并再次开始SOC 测定程序。
[0091] 另一方面,如果在步骤S209中没有发生SOC偏差检测事件,则在步骤S216中进行取样次数是否为设定值(在步骤S210中设定的取样次数)以上的判定。如果取样次数为设定值以上,则将处理返回到步骤S201并开始SOC测定程序,如果没有达到设定值则将处理转移到步骤S211,反复进行与上述充电过剩电池对应的取样开关SlxH以及SlxL、SlxD的
开/关。
[0092] 此外,在图9的流程图中,也可以省略在步骤S210的处理中的取样次数的设定处理和步骤S216的取样次数的判定处理。即,也可以从在步骤S209中发生SOC偏差检测事件到接着再次发生SOC偏差检测事件为止,对在步骤S210中判定的充电过剩电池进行步骤 S211〜S215的取样开关的反复开/关。
[0093] 根据这样的本实施方式,通过在SOC平衡模式中发生SOC偏差检测事件时,仅开/ 关与SOC偏差检测对应的取样次数,或者是在每次发生SOC偏差检测事件时,使取样部2的与充电过剩电池对应的取样开关进行开/关,能够精度良好地消除组电池1的各单体电池 Bl〜之间的充电电压的偏差,即SOC偏差。
[0094] 接着,对上述本发明的实施方式进行进一步地具体说明。以下所示的具体例1和具体例2与第一实施方式对应,具体例3与第二实施方式对应。
[0095](具体例1)
[0096] 使用尖晶石型钛酸锂作为负极活物质,使用钴酸锂作为正极活性物质,制作成放电容量3Ah的非水电解质二次电池。该非水电解质二次电池作为如图1所示的单体电池 Bl〜&1,10个串联(n = 10)而成为组电池1,将各单体电池Bl〜的端子通过电压测定用的导线与图1所示的取样部2连接。将电压测定(S0C测定)间隔设为1秒。当被测定的各单体电池的电压差为IOOmV以上时,以大约IOOkHz的频率对表示为最高电压的单体电池(充电过剩电池)反复进行取样开关的开/关,从而使与保持部3相当的电容器放电。使电容器的放电持续到下次的电压检测时刻为止。此时的保护装置的工作流程与图3所示的相同。
[0097](具体例2)
[0098] 以与具体例1相同的方式制作成组电池。将电压检测间隔设为1秒间隔。当被测定的各单体电池的电压差为IOOmV以上时,以大约IOOkHz的频率对表示为最高电压的电池 (充电过剩电池)反复进行取样开关的开/关,从而使与保持部3相当的电容器放电。电容器的放电以从电压测定开始在经过电压测定间隔TO的的时刻结束的方式,到下次的电压测定停止。此时的保护装置的工作流程与图5所示的相同。
[0099] 以大约IOOkHz的频率反复进行电容器的开关开闭,从而进行放电。放电是在从电压测定开始起经过了电压测定间隔t0的1/2的时刻结束,到下次的电压测定之前休止。 此时的保护装置的工作流程与图5所示的相同。
[0100](具体例3)
[0101] 以与具体例1相同的方式制作成组电池。使用的非水电解质二次电池为,25°C下的DC阻抗为6m Ω,相对于电池容量的电压变化率A (V/% S0C)从A < 20(mV/% S0C)到A =20(mV/% S0C)时的单体电池电压设为Vl = 2. 62V,满充电电压VH为VH= 2. 8 (V)。以成为IO彡3. 3 (A) = 20 (mV) /Rdc (m Ω )的方式设定IO = 3 (A),以Vl彡VO彡VH的方式设定VO = 2. 65V,将满足充放电电流I彡IO且单体电池的电压最大值为Vcmax > VO的两个条件的情况定为充电状态检测事件。
[0102] 将电压测定间隔设为1秒,将同时测定的各单体电池的电压数据存储在存储器12 内,通过预先存储在R0M15内的对于电压·温度·电流的SOC表格计算SOC偏差,接着计算每个单体电池的用于与在单体电池中SOC最小的单体电池一致的放电电量,并计算需要的取样次数。仅在从电压测定结束时到电压测定开始后经过0. 5秒的时刻为止的期间,以大约IOOkHz的频率对充电过剩电池反复进行取样开关的开/关,从而使与保持部3相当的电容器放电。以到接着发生充电状态检测事件为止,或者是全部的单体电池达到需要的取样次数为止继续的方式设定该工作。此时的保护装置的工作流程与图9所示的相同。
[0103](比较例)
[0104] 以与具体例1相同的方式制作成组电池,仅在1秒间隔的电压检测时开闭与保持部的电容器连接的开关。制作成的组电池,通过在45°C环境下,进行1小时的28V · IOA的恒压恒流充电,在单体电池的电压最小值到达2. OV为止进行IOA恒流放电的充放电方法, 进行循环试验。将保护装置的充电禁止电压设为2. 9V,将放电禁止电压设为1. 5V,在单体电池电压超过该范围的情况下结束试验。
[0105] 表中表示进行3000循环后的容量维持率和充电结束时的单体电池间的电压偏差 (最大值-最小值)。
[0106] 在基于本发明的实施方式的具体例1〜3中,表示了较小地抑制3000循环的试验结束为止的单体电池电压的偏差,以及高容量维持率。相对与此,在比较例中放大单体电池电压的偏差,并且在MOO循环时出现超过充电禁止电压的单体电池,因此中途停止试验。
[0107](表 1)
[0108]
[0109] 另外,本发明并不限定于上述实施方式那样,在实施阶段在不脱离其要点的范围内能够对构成要素进行变形并具体化。此外,通过在上述实施方式中公开的多个构成要素的适当的组合,能够形成各种的发明。例如,也可以从实施方式中示出的全部构成要素中删除几个构成要素。并且,也可以对不同的实施方式涉及的构成要素进行适当的组合。

Claims (5)

1. 一种组电池的保护装置,该组电池具有串联连接的多个二次电池,其特征在于,该保护装置包括:取样部,包括能够个别地对所述多个二次电池的电压进行取样的多对取样开关,输出与所述二次电池分别对应的多个取样电压;保持部,包括多个电容器,该保持部保持所述多个取样电压并输出多个保持电压; 多路转换器,依次读取所述多个保持电压,并且从共同输出结点输出; 测定部,在一定的测定周期内的测定期间,根据所述共同输出结点的电压测定包括所述二次电池的各个电压的所述组电池的充电状态;以及控制部,具有根据所述二次电池的各个电压对所述二次电池中的充电过剩电池进行判定的功能,在所述测定期间内使所述多对取样开关同时开/关,在所述测定期间以外的期间内,使所述多对取样开关中与所述充电过剩电池对应的至少一对取样开关反复开/关, 使与所述充电过剩电池对应的所述电容器的电荷放电;所述取样部还包括用于使所述多个电容器的电荷放电的多个放电用开关; 所述控制部,在所述测定期间以外的期间内,使与所述充电过剩电池对应的至少一对取样开关打开,然后使该一对取样开关关闭,然后使与所述充电过剩电池对应的放电用开关打开,使与所述充电过剩电池对应的所述电容器的电荷放电,然后使与所述充电过剩电池对应的放电用开关关闭,在将从所述反复开/关的结束时刻到下次测定期间的开始时刻为止的时间设为Td时,直到停顿时间Td变为零为止而循环。
2. 一种组电池的保护装置,该组电池具有串联连接的多个二次电池,其特征在于,该保护装置包括:取样部,包括能够个别地对所述多个二次电池的电压进行取样的多对取样开关,输出与所述二次电池分别对应的多个取样电压;保持部,包括多个电容器,该保持部保持所述多个取样电压并输出多个保持电压; 多路转换器,依次读取所述多个保持电压,并且从共同输出结点输出; 测定部,在一定的测定周期内的测定期间,根据所述共同输出结点的电压测定包括所述二次电池的各个电压的所述组电池的充电状态;以及控制部,具有根据所述二次电池的各个电压对所述二次电池中的充电过剩电池进行判定的功能,在所述测定期间内使所述多对取样开关同时开/关,在所述测定期间以外的期间内,使所述多对取样开关中与所述充电过剩电池对应的至少一对取样开关反复开/关, 使与所述充电过剩电池对应的所述电容器的电荷放电;所述取样部还包括用于使所述多个电容器的电荷放电的多个放电用开关; 所述控制部,在所述测定期间以外的期间内,使与所述充电过剩电池对应的至少一对取样开关打开,然后使该一对取样开关关闭,然后使与所述充电过剩电池对应的放电用开关打开,使与所述充电过剩电池对应的所述电容器的电荷放电,然后使与所述充电过剩电池对应的放电用开关关闭,在将所述测定周期设为T0,将从所述反复开/关的结束时刻到下次测定期间的开始时刻为止的时间设为Td时,直到停顿时间Td满足TO > Td > 0. 5T0 为止而循环。
3. —种组电池的保护装置,该组电池具有串联连接的多个二次电池,其特征在于,该保护装置包括:取样部,包括能够个别地对所述多个二次电池的电压进行取样的多对取样开关,输出与所述二次电池分别对应的多个取样电压;保持部,包括多个电容器,该保持部保持所述多个取样电压并输出多个保持电压; 多路转换器,依次读取所述多个保持电压,并且从共同输出结点输出; 测定部,在一定的测定周期内的测定期间,根据所述共同输出结点的电压,测定包括所述二次电池的各个电压和所述二次电池间的充电状态偏差的所述组电池的充电状态; 存储器,在预先决定的充电状态偏差检测事件发生时,存储所述充电状态偏差;以及控制部,具有根据所述二次电池的各个电压对所述二次电池中的充电过剩电池进行判定的功能,在所述测定期间内使所述多对取样开关同时开/关,在所述测定期间以外的期间内,使所述多对取样开关中与所述充电过剩电池对应的至少一对取样开关对应所述充电状态偏差按充电状态偏差越大而设定越多的取样次数进行开/关,使与所述充电过剩电池对应的所述电容器的电荷放电;所述取样部还包括用于使所述多个电容器的电荷放电的多个放电用开关; 所述控制部,在所述测定期间以外的期间内,使与所述充电过剩电池对应的至少一对取样开关对应所述充电状态偏差按充电状态偏差越大而设定越多的取样次数进行打开,然后使该一对取样开关关闭,然后使与所述充电过剩电池对应的放电用开关打开,使与所述充电过剩电池对应的所述电容器的电荷放电,然后使与所述充电过剩电池对应的放电用开关关闭,直到停顿时间Td变为0. 5T0为止而循环,其中,TO为所述测定周期,Td为从所述反复开/关的结束时刻到下次测定期间的开始时刻为止的时间;所述充电状态偏差检测事件为,充放电电流I ( 10、且所述二次电池的电压最大值Vcmax > V0,其中,I为所述充放电电流,Vcmax为所述电压最大值,IO为将25°C时的所述二次电池的DC阻抗设为Rdc (m Ω )时满足IO ( 20 (mV) /Rdc (m Ω )的条件的任意的电流值,将所述二次电池在25°C的环境下进行IC的恒流充电时的相对于电池容量的电压变化率A(V/% S0C) JA A < 20(mV/% S0C)到A = 20(mV/% S0C)时的电池电压设为VI,将所述二次电池的满充电电压设为VH,则VO为Vl彡VO彡VH的范围内的任意电压。
4. 一种组电池的保护装置,该组电池具有串联连接的多个二次电池,其特征在于,该保护装置包括:取样部,包括能够个别地对所述多个二次电池的电压进行取样的多对取样开关,输出与所述二次电池分别对应的多个取样电压;保持部,包括多个电容器,该保持部保持所述多个取样电压并输出多个保持电压; 多路转换器,依次读取所述多个保持电压,并且从共同输出结点输出; 测定部,在一定的测定周期内的测定期间,根据所述共同输出结点的电压,测定包括所述二次电池的各个电压以及所述二次电池间的充电状态偏差的所述组电池的充电状态;以及控制部,具有根据所述二次电池的各个电压对所述二次电池中的充电过剩电池进行判定的功能,在所述测定期间内使所述多对取样开关同时开/关,在所述测定期间以外的期间内,使所述多对取样开关中与所述充电过剩电池对应的至少一对取样开关,在每次发生预先决定的充电状态偏差检测事件时反复开/关,使与所述充电过剩电池对应的所述电容器的电荷放电;所述取样部还包括用于使所述多个电容器的电荷放电的多个放电用开关, 所述控制部,在所述测定期间以外的期间内,使与所述充电过剩电池对应的至少一对取样开关,在每次发生所述充电状态偏差检测事件时打开,然后使该一对取样开关关闭,然后使与所述充电过剩电池对应的放电用开关打开,使与所述充电过剩电池对应的所述电容器的电荷放电,然后使与所述充电过剩电池对应的放电用开关关闭,直到停顿时间Td变为 0. 5T0为止而循环,其中,TO为所述测定周期,Td为从所述反复开/关的结束时刻到下次测定期间的开始时刻为止的时间;所述充电状态偏差检测事件为,充放电电流I < 10、且所述二次电池的电压最大值 Vcmax > V0,其中,I为所述充放电电流,Vcmax为所述电压最大值,IO为将25°C时的所述二次电池的DC阻抗设为Rdc (m Ω )时满足IO ( 20 (mV) /Rdc (m Ω )的条件的任意的电流值,将所述二次电池在25°C的环境下进行IC的恒流充电时的相对于电池容量的电压变化率A(V/% S0C) JA A < 20(mV/% S0C)到A = 20(mV/% S0C)时的电池电压设为VI,将所述二次电池的满充电电压设为VH,则VO为Vl彡VO彡VH的范围内的任意电压。
5. 一种电池组装置,其特征在于,包括具有串联连接的多个二次电池的组电池和权利要求1〜4中任一项所述的保护装置。
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Families Citing this family (31)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8274261B2 (en) * 2007-07-13 2012-09-25 Black & Decker Inc. Cell monitoring and balancing
JP4991448B2 (ja) * 2007-08-24 2012-08-01 株式会社東芝 組電池の保護装置及びこれを含む組電池システム
US20090210736A1 (en) * 2008-02-20 2009-08-20 Lonnie Calvin Goff Multi-function battery monitor system for vehicles
US8437908B2 (en) * 2008-03-10 2013-05-07 4 Peaks Technology Llc Battery monitor system attached to a vehicle wiring harness
JP5049903B2 (ja) * 2008-07-14 2012-10-17 株式会社東芝 組電池の電圧測定装置及びこれを用いた組電池システム
WO2010032995A2 (ko) * 2008-09-18 2010-03-25 주식회사 엘지화학 배터리 팩의 셀 전압 측정 장치 및 방법
US8497690B2 (en) * 2008-10-27 2013-07-30 Microchip Technology Incorporated Automated capacitive touch scan
US8386199B2 (en) * 2009-01-08 2013-02-26 4 Peaks Technology Llc Battery monitoring algorithms for vehicles
US20100179778A1 (en) * 2009-01-15 2010-07-15 Lonnie Calvin Goff Embedded monitoring system for batteries
US20100217551A1 (en) * 2009-02-25 2010-08-26 Lonnie Calvin Goff Embedded microprocessor system for vehicular batteries
JP5221468B2 (ja) * 2009-02-27 2013-06-26 株式会社日立製作所 電池監視装置
JP5573075B2 (ja) * 2009-09-28 2014-08-20 株式会社Gsユアサ 組電池用電圧均等化装置
US8384390B2 (en) * 2009-09-30 2013-02-26 O2Micro Inc Systems and methods for determining battery capacity level
US8581548B2 (en) * 2009-12-28 2013-11-12 4 Peak Technology LLC Integrated cell balancing system, method, and computer program for multi-cell batteries
AT509383B1 (de) * 2010-02-05 2012-01-15 Oesterreichisches Forschungs Und Pruefzentrum Arsenal Ges M B H Verfahren zur ladungsverteilung
JP5432035B2 (ja) * 2010-03-31 2014-03-05 プライムアースEvエナジー株式会社 二次電池の電流検出装置及び方法
JP2011254585A (ja) * 2010-05-31 2011-12-15 Furukawa Battery Co Ltd:The 蓄電状態制御装置及び蓄電状態制御装置の制御方法
JP5546370B2 (ja) * 2010-06-28 2014-07-09 日立ビークルエナジー株式会社 蓄電器制御回路及び蓄電装置
US8531160B2 (en) * 2010-08-11 2013-09-10 A123 Systems, Inc. Rechargeable battery management
JP2012139088A (ja) * 2010-12-06 2012-07-19 Seiko Instruments Inc セルバランス装置およびバッテリシステム
US8669896B2 (en) * 2011-10-25 2014-03-11 Mediatek Inc. Successive-approximation-register analog-to-digital convertor and related controlling method
DE102011055231A1 (de) 2011-11-10 2013-05-16 Evonik Industries Ag Verfahren zur Bereitstellung von Regelleistung
DE102011055229A1 (de) * 2011-11-10 2013-05-16 Evonik Degussa Gmbh Verfahren zur Bereitstellung von Regelleistung mit einem Energiespeicher unter Ausnutzung von Toleranzen bei der Bestimmung der Frequenzabweichung
WO2013121916A1 (ja) * 2012-02-17 2013-08-22 住友建機株式会社 ショベル及びショベルの制御方法
CN102868000B (zh) * 2012-09-05 2015-06-17 浙江众泰新能源汽车科技有限公司 一种电动汽车动力源均衡方法
KR102008358B1 (ko) * 2013-02-25 2019-10-21 온세미컨덕터코리아 주식회사 전압 측정 장치 및 이를 포함하는 배터리 관리 시스템
JP6225986B2 (ja) * 2013-03-28 2017-11-08 ソニー株式会社 蓄電装置および蓄電装置の制御方法
DE102014207385A1 (de) * 2014-04-17 2015-10-22 Robert Bosch Gmbh Dynamische Regelung einer elektrischen Leistung
JP6539618B2 (ja) * 2016-07-21 2019-07-03 矢崎総業株式会社 電池監視システム
KR20180060428A (ko) * 2016-11-29 2018-06-07 삼성전자주식회사 배터리 밸런싱 방법 및 장치
CN110118937A (zh) * 2019-05-13 2019-08-13 深圳江行联加智能科技有限公司 自适应预测模型的蓄电池荷电状态边缘计算优化检测方法

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4135297B2 (ja) 2000-05-01 2008-08-20 トヨタ自動車株式会社 組電池の充電装置、充電方法、および電動車両
JP2002238179A (ja) 2001-02-13 2002-08-23 Hitachi Ltd 二次電池の充電装置及び充電方法
US7081737B2 (en) * 2003-06-19 2006-07-25 O2Micro International Limited Battery cell monitoring and balancing circuit
FR2862813B1 (fr) 2003-11-20 2006-06-02 Pellenc Sa Procede de chargement equilibre d'une batterie lithium-ion ou lithium polymere
JP4116589B2 (ja) 2004-05-14 2008-07-09 パナソニックEvエナジー株式会社 容量均等化装置
JP4463856B2 (ja) * 2004-12-24 2010-05-19 エルジー・ケム・リミテッド リチウムイオン電池の電圧バランスの制御システム及びその方法
JP4509852B2 (ja) 2005-05-17 2010-07-21 株式会社東芝 組電池装置とその電圧検出装置
JP4305419B2 (ja) 2005-06-21 2009-07-29 株式会社デンソー 組電池用均等化回路
JP4195026B2 (ja) 2005-08-24 2008-12-10 矢崎総業株式会社 組電池の充電状態調整装置
JP5083588B2 (ja) * 2006-03-31 2012-11-28 日立工機株式会社 リチウム電池パック

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