CN104756355A - 均衡电路和使用其的电池单元 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种均衡电路，其与使多个二次电池串联连接而成的电池组连接，包括：电容元件；和开关部，其使上述电容元件的两端的连接状态在包含与任一个上述二次电池的两端连接的状态和与另一个上述二次电池的两端连接的状态的各状态之间切换，该均衡电路通过执行反复进行上述切换的开关动作，对上述多个二次电池间的电压的均衡状态进行校正，该均衡电路还包括通过检测与上述电容元件相连的部位的电压波形中的过冲成分的大小来检测上述均衡状态的检测部。

Description

均衡电路和使用其的电池单元
技术领域
本发明涉及对各二次电池间的均衡状态进行校正的均衡电路和使用其的电池单元。
背景技术
近年来，不断进行使用了蓄电池的大型蓄电系统的开发。大型蓄电系统的开发的目的在于，例如作为由于当前的电力需求的迫切引起的峰值漂移、紧急时的备用电源的手段，或者以太阳光发电为首的不稳定的环境能源的稳定利用。
作为在这样的种类的蓄电系统中使用的蓄电池，一直以来采用铅蓄电池。但是，近年来，在小型、省体积和省重量方面具有优点的锂离子电池的采用变得活跃。
在使用锂离子电池的蓄电系统中，利用一个单电池(二次电池)来确保大电容的情况，因制造上、安全上的原因而大多存在困难。因此，一般来讲，使用将10Ah～20Ah左右的中型单电池串联或并联地组合的多个单电池来构成电池组，该电池组用于蓄电系统。
另一方面，当使用多个锂离子电池时，无论如何在各单电池间都产生若干的特性偏差。因此，以校正各单电池间的电压、电容差为目的，存在使用均衡电路的情况。图5表示设置有这样的均衡电路的电池单元的结构例。
图5所示的电池单元101包括使各单电池(121～123)串联连接而成的电池组102和校正各单电池间的均衡状态(电压的均衡状态)的均衡电路103。另外，均衡电路103包括振荡器131、开关部132和各电容元件(133a、133b)。
开关部132构成为使电容元件133a的两端的连接状态在包括与单电池123的两端连接的状态和与单电池122的两端连接的状态的各状态之间切换。另外，开关部132构成为使电容元件133b的两端的连接状态在包括与单电池122的两端连接的状态和与单电池121的两端连接的状态的各状态之间切换。
均衡电路103执行反复进行该切换的开关动作。通过该开关动作，进行经由各电容元件(133a、133b)的电荷的移动，使得各单电池(121～123)的电压的偏差变小，以校正单电池间的均衡状态。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2010－166800号公报
发明内容
发明要解决的技术问题
上述那样的均衡电路的动作越多(尤其是开关动作的周期越短)其消耗电力变得越大。当均衡电路的消耗电力增大时，产生以下不良情况：与该消耗电力增大量相应地导致电池单元的自身放电被加速，作为蓄电池的功能发生劣化。
为了极力抑制这样的不良情况，考虑根据单电池间的均衡状态来控制开关动作。作为一个例子，单电池间的均衡状态比较好时(均衡状态校正的必要性小时)，考虑抑制均衡电路的消耗电力，使得开关动作停止或者以较长的周期(即缓慢地)进行。
根据这样的缘故，期望均衡电路具有检测各单电池间的均衡状态的功能。本发明鉴于上述的问题，其目的在于，提供一种能够通过执行开关动作来校正各二次电池间的均衡状态并且能够检测该均衡状态的均衡电路和具有其的电池单元。
用于解决技术课题的技术方案
本发明的均衡电路与使多个二次电池串联连接而成的电池组连接，包括：电容元件；和开关部，其使上述电容元件的两端的连接状态在包括与任一个上述二次电池的两端连接的状态和与另一个上述二次电池的两端连接的状态的各状态之间切换，上述均衡电路通过执行反复进行上述切换的开关动作，对上述多个二次电池间的电压的均衡状态进行校正，上述均衡电路包括通过检测与上述电容元件相连的部位的电压波形中的过冲成分的大小来检测上述均衡状态的检测部。
根据本结构，能够通过执行开关动作来校正各二次电池间的均衡状态(均衡好坏的程度)，并且能够检测该均衡状态。
另外，作为上述结构，更具体而言也可以构成为，上述电容元件是具有与该电容元件的电极相连的引线的部件，上述检测部具有：被上述引线穿过的铁氧体磁珠磁芯；和与上述引线一起穿过上述铁氧体磁珠磁芯的电线，上述检测部基于从上述电线输出的电压信号来检测上述均衡状态。
另外，作为上述结构，更具体而言也可以构成为，基于上述均衡状态的检测结果，控制上述开关动作。另外，作为上述结构，更具体而言也可以构成为，基于上述均衡状态的检测结果，调节上述开关动作的周期。
另外，本发明的电池单元包括：使多个二次电池串联连接而成的电池组；和对该多个二次电池间的电压的均衡状态进行校正的上述结构的均衡电路。根据本结构，能够具有上述结构的均衡电路的优点。
发明效果
根据本发明的均衡电路，能够通过执行开关动作来校正各二次电池间的均衡状态，并且能够检测该均衡状态。另外，根据本发明的电池单元，能够具有本发明的均衡电路的优点。
附图说明
图1是本实施方式的电池单元的结构图。
图2是关于本实施方式的均衡电路的一部分的安装方式的说明图。
图3是表示定点TP1中的电压波形的图表。
图4是关于过冲成分的大小的检测的说明图。
图5是现有例的电池单元的结构图。
具体实施方式
以下，参照各附图对本发明的实施方式进行说明。
[电池单元的结构]
图1是本实施方式所涉及的电池单元1的结构图。如该图所示，电池单元1包括电池组(电池组模块)2和均衡电路3。另外，图2示意地表示均衡电路3的一部分的安装方式。
电池组2为使多个单电池(21～23)串联连接的方式，与用于进行电池组2的充电、放电的直流电源电路(不图示)连接。更具体来说，单电池21的正极与单电池22的负极连接，单电池22的正极与单电池23的负极连接。而且，单电池21的负极与上述直流电源电路的负极P－(为接地电位)连接，单电池23的正极与上述直流电源电路的正极P+连接。
各单电池(21～23)为能够反复充放电的二次电池(例如，锂离子电池)。电池组2可以固定地设置在电池单元1，也可以自由装卸。
均衡电路3包括振荡器31、开关部32、各电容元件(33a、33b)、各铁氧体磁珠磁芯(34a、34b)、电线35、积分电路36、二极管37和安装基板38等。
振荡器31向开关部32持续地输出脉冲信号S1(H电平和L电平交替出现的信号)。另外，振荡器31根据从积分电路36侧输入的控制信号S2使脉冲信号S1的频率变更。对于脉冲信号S1的频率如何变更，根据后述的说明将变得明确。
开关部32具有各开关(32a～32c)。另外，各开关(32a～32c)例如使用FET器件构成，具有端子P、端子Q和端子X的各端子。
另外，各开关(32a～32c)构成为能够在P－X连接状态Sp(端子X与端子P连接，端子Q不与任何的端子连接的状态)、Q－X连接状态Sq(端子X与端子Q连接，端子P不与任何的的端子连接的状态)和非连接状态Sn(任何的端子均不与其它的端子连接的状态)的各状态之间切换。
此外，开关32a的端子P与单电池23的正极连接。另外，开关32a的端子Q和开关32b的端子P与单电池23的负极和单电池22的正极连接。另外，开关32b的端子Q和开关32c的端子P与单电池22的负极和单电池21的正极连接。另外，开关32c的端子Q与单电池21的负极连接。
各电容元件(33a、33b)是具有规定电容的元件，例如为电解电容器。另外，各电容元件(33a、33b)是从内置有其两个电极的主体部分延伸出2根引线(端子足部)的方式的部件。这些引线是与一方的电极相连的引线和与另一方的电极相连的引线。各电容元件(33a、33b)通过将该2根引线安装于安装基板38而形成均衡电路3的一部分。
此外，电容元件33a的一端(一方的电极)与开关32a的端子X连接。另外，电容元件33a的另一端(另一方的电极)与开关32b的端子X和电容元件33b的一端(一方的电极)连接。另外，电容元件33b的另一端(另一方的电极)与开关32c的端子X连接。
如图2所示，铁氧体磁珠磁芯34a，被电容元件33a所具有的一方的引线(与开关32a的端子X相连的一方的引线)穿过。铁氧体磁珠磁芯34a成为被夹持于电容元件33a的主体部分与安装基板38之间的状态。
另外，如图2所示，铁氧体磁珠磁芯34b，被电容元件33b所具有的一方的引线(与开关32b的端子X相连的一方的引线)穿过。铁氧体磁珠磁芯34b成为被夹持于电容元件33b的主体部分与安装基板38之间的状态。
电线35例如为UEW线，如图2所示，依次穿过铁氧体磁珠磁芯34a和铁氧体磁珠磁芯34b，其一端与积分电路36连接固定。在电线35的另一端侧，使该端回绕并束缚于电线35自身，使得其不从铁氧体磁珠磁芯34a脱落。
此外，电线35的柔软性高，使电线35穿过各铁氧体磁珠磁芯(34a、34b)的操作是容易的。这样一来，成为电容元件33a的一方的引线插入到铁氧体磁珠磁芯34a中，并使电线35以沿着该引线的方式攀爬的状态。另外，成为电容元件33b的一方的引线插入到铁氧体磁珠磁芯34b中，并使电线35以沿着该引线的方式攀爬的状态。
积分电路36是设置于安装基板38的电路，具有电阻元件R和电容元件C。电阻元件R的一端与电线35连接，电阻元件R的另一端经由电容元件C接地，并且，与二极管37的阳极连接。另外，二极管37的阴极与振荡器31连接。由此，积分电路36发挥对从电线35输入的电压信号进行积分，并将与该结果对应的电压信号经由二极管37向振荡器31输出的功能。
上述结构的电池单元1进行以下动作：使用从上述直流电源电路接受的电力对电池组2充电，或者将从电池组2放出的电力供给到该直流电源电路。而且，均衡电路3进行以下动作：对各单电池(21～23)之间的电压的均衡状态(均衡好坏的程度，以下，也称为“单电池间的均衡状态”)进行校正。
[均衡电路的动作]
接这，对均衡电路3的动作进行更加详细的说明。开关部32执行反复以下的步骤A～D的一系列的动作的开关动作。
步骤A的动作是将各开关(32a～32c)的状态切换为非连接状态Sn的动作。在进行步骤A的动作以使各开关(32a～32c)成为非连接状态Sn的期间，不进行各电容元件(33a、33b)的充电、放电，各电容元件(33a、33b)被维持为充入了一定量的电荷的状态。
步骤B的动作是接着步骤A的动作进行，将各开关(32a～32c)的状态切换为P－X连接状态Sp的动作。在进行步骤B的动作以使各开关(32a～32c)成为P－X连接状态的Sp期间，根据电池组2内的单电池的电压，进行各电容元件(33a、33b)中的电荷的输入输出(经由电容元件的表面上的电荷的移动)。
更具体来说，进行电容元件33a中的电荷的输入输出，使得单电池23的电压V3与电容元件33a的两电极间的电压均衡。另外，进行电容元件33b中的电荷的输入输出，使得单电池22的电压V2与电容元件33b的两电极间的电压均衡。
步骤C的动作是接着步骤B的动作进行，将各开关(32a～32c)的状态切换为非连接状态Sn的动作。在进行步骤C的动作以使各开关(32a～32c)成为非连接状态Sn的期间，不进行各电容元件(33a、33b)的充电、放电，各电容元件(33a、33b)被维持为充入了一定量的电荷的状态。
步骤D的动作是将各开关(32a～32c)的状态切换为Q－X连接状态Sq的动作。在进行步骤D的动作以使各开关(32a～32c)成为Q－X连接状态Sq的期间，根据电池组2内的单电池的电压，进行各电容元件(33a、33b)中的电荷的输入输出(经由电容元件的表面上的电荷的移动)。
更具体来说，进行电容元件33a中的电荷的输入输出，使得单电池22的电压V2与电容元件33a的两电极间的电压均衡。另外，进行电容元件33b中的电荷的输入输出，使得单电池21的电压V1与电容元件33b的两电极间的电压均衡。接着步骤D的动作，进行步骤A的动作。
此外，步骤A～D的各动作与从振荡器31接收的脉冲信号S1同步地(例如，每当H电平的脉冲到来时)依次进行。通过执行上述内容的开关动作，单电池间的均衡状态被校正。
另外，在进行该开关动作的情形下，在电容元件33a的一端(图1所示的定点TP1)、电容元件33b的一端(图1所示的定点TP1a)的电压波形中，包含与单电池间的均衡状态对应的过冲成分。其中，可以说定点TP1是与电容元件33a相连的部位的一个例子，定点TP1a是与电容元件33b相连的部位的一个例子。
图3是例示进行该开关动作的情形下的、定点TP1的电压波形的图。图3中，(a)表示单电池间的均衡状态良好的情况下的电压波形，(b)表示单电池间的均衡状态差的情况下的电压波形。此外，定点TP1a的电压波形虽然省略图示但是基本上以图3所示的波形为基准。
在图3中，时刻Ta表示进行步骤A的动作的时刻，时刻Tb表示进行步骤B的动作的时刻，时刻Tc表示进行步骤C的动作的时刻，时刻Td表示进行步骤D的动作的时刻。如图3所示，开关动作以周期Pe反复步骤A～D的一系列的动作的动作。
另外，在单电池间的均衡状态差的情况下，即各单电池(21～23)彼此的电压的偏差较大的情况下，如图3(b)所示，定点TP1(或者定点TP1a)的电压波形中的过冲成分变大。此外，图3的例中所示的过冲成分在进行过步骤B的动作时产生。另一方面，在单电池间的均衡状态好的情况下，即各单电池(21～23)彼此的电压的偏差比较小的情况下，如图3(a)所示，这样的过冲成分非常小。
如上述方式，单电池间的均衡状态越差，定点TP1(或者定点TP1a)的电压波形中的过冲成分(瞬变成分)的大小变得越大。均衡电路3具有利用该现象检测单电池间的均衡状态的功能。即，均衡电路3具有检测定点TP1(或者定点TP1a)的电压波形中的过冲成分的大小以作为单电池间的均衡状态的指标的功能。
该功能主要通过各铁氧体磁珠磁芯(34a、34b)、电线35和积分电路3实现。即，铁氧体磁珠磁芯34a生成与定点TP1的电压波形中的过冲成分相应的电磁感应，使该过冲成分在空间上地向电线35感应。另外，铁氧体磁珠磁芯34b生成与定点TP1a的电压波形中的过冲成分相应的电磁感应，使该过冲成分在空间上地向电线35感应。
由此，对定点TP1(或者定点TP1a)的电压波形中的过冲成分进行检波。即，在定点TP1(或者定点TP1a)的电压波形为图4(a)所示的状态时，电线35中的电压波形(图1所示的定点TP2的电压波形)如图4(b)所示，成为表示该检波的结果的电压波形。
当这样的电压波形的信号被输入到积分电路36时，积分电路36输出对该信号积分而得到的电压信号。即，积分电路36所输出的电压波形(在图1所示的定点TP3的电压波形)，如图4(c)例示，成为由该积分而得到的DC电压的电压波形。
该DC电压的大小反映定点TP1(或者定点TP1a)的电压波形中的过冲成分的大小。即，过冲成分越小(单电池间的均衡状态越好)该DC电压变得越小，过冲成分越大(单电池间的均衡状态越差)该DC电压变得越大。均衡电路3通过获得该DC电压的电压波形，能够容易检测单电池间的均衡状态。
另外，在定点TP3的电压波形的信号作为控制信号S2被输入到振荡器31。而且，振荡器31根据控制信号S2的电压值使脉冲信号S1的频率变更。更具体而言，控制信号S2的电压值变得越高(即，单电池间的均衡状态越好)，脉冲信号S1的频率越低，控制信号S2的电压值越低(即，单电池间的均衡状态越差)，脉冲信号S1的频率越高。
该频率的変更的具体的方式没有特别限定。例如，可以根据控制信号S2的电压值是否超过规定阈值，使脉冲信号S1的频率变更，也可以根据控制信号S2的电压值，使脉冲信号S1的频率模拟地变更。
此外，脉冲信号S1的频率越高，开关部32进行的开关动作的周期Pe越短(动作频率变高)。因此，单电池的均衡状态的校正更加频繁地进行，相应地能够使该均衡状态快速且充分地改善。另一方面，脉冲信号S1的频率越低，开关部32进行的开关动作的周期Pe越长。因此，该校正的频率变低，相应地能够抑制开关动作所需的消耗电力等。
通过如上所述地变更脉冲信号S1的频率，调节开关动作的周期Pe，使均衡电路3高效地执行单电池间的均衡状态的校正。
即，均衡电路3在单电池间的均衡状态比较差时，使开关动作的周期Pe变短，使该均衡状态快速且充分地改善。另一方面，均衡电路3在单电池间的均衡状态比较好时，使开关动作的周期Pe变长，抑制开关动作所需的消耗电力等。
另外，均衡电路3，即使在单电池间的均衡状态好时，也仅如上述方式地使开关动作的周期Pe变长，而不使开关动作停止。因此，在单电池间的均衡状态恶化时，无需用于使开关动作再次开始的装置。
也就是说，即使单电池间的均衡状态暂时变好，但也有可能发生由于在之后进行充放电时的充放电波形的偏差等，产生单电池间的均衡状态发生恶化的情况。当为在单电池间的均衡状态好时使开关动作停止的方式时，在这样的情况下，为了适当地维持单电池间的均衡状态，另外需要在单电池间的均衡状态恶化时使开关动作再次开始的装置。此外，作为该装置，相当于检测充电开始、放电开始等的装置和根据该检测结果使开关动作开始的装置等。
在这方面，根据本实施方式的均衡电路3，即使在单电池间的均衡状态好时也继续开关动作，在单电池间的均衡状态恶化时控制信号S2的电压值自动变高。均衡电路3能够利用现象自动地缩短开关动作的周期Pe，因此，不需要其它的外部控制触发信号等，就能够使用于对单电池间的均衡状态进行校正的动作活跃。
[其它]
如以上说明的方式，本实施方式的均衡电路3与使多个单电池(21～23)串联连接而成的电池组2连接，包括各电容元件(33a、33b)和开关部32。此外，开关部32将电容元件33a的两端的连接状态在包括与单电池23的两端连接的状态和与单电池22的两端连接的状态的各状态之间切换，将电容元件33b的两端的连接状态在包括与单电池22的两端连接的状态和与单电池21的两端连接的状态的各状态之间切换。均衡电路3通过执行反复这样的切换进行的开关动作，对各单电池的均衡状态进行校正。
并且，均衡电路3还包括通过检测与电容元件33a相连的定点TP1(或者与电容元件33b相连的定点TP1a)的电压波形中的过冲成分的大小来检测各单电池间的均衡状态的功能部(检测部)。因此，根据均衡电路3，能够通过执行开关动作来校正各单电池间的均衡状态，并且能够检测该均衡状态。
另外，均衡电路3基于各单电池间的均衡状态的检测结果，控制开关动作。更加具体来讲，均衡电路3基于各单电池间的均衡状态的检测结果，调节开关动作的周期。由此，均衡电路3能够高效地执行单电池间的均衡状态的校正。此外，各单电池间的均衡状态的检测结果可以用于其它的各种用途。
另外，本实施方式的均衡电路3的结构(参照图1)，以现有的均衡电路的结构(参照图5)为基础，仅通过进行比较少的变更就能够实现。因此，相对于这样的现有的均衡电路，变更成为本实施方式的结构比较容易，由此，变得能够发挥与本实施方式同等的效果。
此外，本实施方式的均衡电路3作为一个例子对应于使3个单电池串联连接而成的电池组，但是可以对应于使2个单电池(二次电池)串联连接而成的电池组，也可以对应于使4个单电池(二次电池)串联连接而成的电池组。在任意情况下，根据电池组中的单电池(二次电池)的个数，通过适当地设定开关部32的结构、电容元件和铁氧体磁珠磁芯的个数等而能够应对。
另外，本实施方式中的开关动作成为反复步骤A～D的一系列的动作的动作，但是，只要不脱离其主旨可以为其它的方式。当列举一个例子时，开关动作可以为不进行上述的步骤A和C的动作而为对步骤B的动作和步骤D的动作交替地反复进行的动作。
另外，本发明的结构除了上述实施方式之外，在不脱离发明的主旨的范围内能够进行各种变更。即，上述实施方式在所有的方面为例示，应认为不是限制。本发明的技术的范围不由上述实施方式的说明表示，而由技术方案表示，应理解为也包含属于与技术方案均等的意思以及范围内的所有的变更。
工业上的利用可能性
本发明能够利用于电池单元等。
附图标记说明
1         电池单元
2         电池组
21～23    单电池(二次电池)
3         均衡电路
31        振荡器
32        开关部
32a～32c  开关
33a、33b  电容元件
34a、34b  铁氧体磁珠磁芯
35        电线
36        积分电路
37        二极管
38        安装基板
C         电容元件
R         电阻元件

Claims (5)

1.一种均衡电路，其与使多个二次电池串联连接而成的电池组连接，所述均衡电路包括：
电容元件；和
开关部，其使所述电容元件的两端的连接状态在包括与任一个所述二次电池的两端连接的状态和与另一个所述二次电池的两端连接的状态的各状态之间切换，
所述均衡电路通过执行反复进行所述切换的开关动作，对所述多个二次电池间的电压的均衡状态进行校正，所述均衡电路的特征在于：
包括通过检测与所述电容元件相连的部位的电压波形中的过冲成分的大小来检测所述均衡状态的检测部。
2.如权利要求1所述的均衡电路，其特征在于：
所述电容元件是具有与该电容元件的电极相连的引线的部件，
所述检测部具有：
被所述引线穿过的铁氧体磁珠磁芯；和
与所述引线一起穿过所述铁氧体磁珠磁芯的电线，
所述检测部基于从所述电线输出的电压信号来检测所述均衡状态。
3.如权利要求2所述的均衡电路，其特征在于：
基于所述均衡状态的检测结果，控制所述开关动作。
4.如权利要求3所述的均衡电路，其特征在于：
基于所述均衡状态的检测结果，调节所述开关动作的周期。
5.一种电池单元，其特征在于，包括：
使多个二次电池串联连接而成的电池组；和
对该多个二次电池间的电压的均衡状态进行校正的权利要求1至权利要求4中任一项所述的均衡电路。
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Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10447045B2 (en) * 2015-01-30 2019-10-15 Sony Corporation Power control device, power control method, and power control system
JP7067139B2 (ja) * 2018-03-08 2022-05-16 いすゞ自動車株式会社 セルバランス制御装置およびセルバランス制御システム
JP7059982B2 (ja) * 2019-05-27 2022-04-26 株式会社オートネットワーク技術研究所 車載用バックアップ電源装置

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20020171407A1 (en) * 2001-05-15 2002-11-21 Blaauw David T. Method and apparatus for controlling current demand in an integrated circuit
JP2008017605A (ja) * 2006-07-05 2008-01-24 Fdk Corp 直列セルの電圧バランス補正回路
CN201860261U (zh) * 2010-07-14 2011-06-08 Tcl通力电子（惠州）有限公司 一种升压电路
CN102257668A (zh) * 2008-12-19 2011-11-23 日产自动车株式会社 二次电池系统的电压平衡装置

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5710504A (en) * 1996-05-20 1998-01-20 The Board Of Trustees Of The University Of Illinois Switched capacitor system for automatic battery equalization
JP3460534B2 (ja) * 1997-09-29 2003-10-27 三菱自動車工業株式会社 蓄電装置
JP2001086656A (ja) * 1999-07-09 2001-03-30 Fujitsu Ltd バッテリ監視装置
CA2451054A1 (en) * 2002-11-27 2004-05-27 Z-Tech (Canada) Inc. Improved apparatus and method for performing impedance measurements
US7545146B2 (en) * 2004-12-09 2009-06-09 Midtronics, Inc. Apparatus and method for predicting battery capacity and fitness for service from a battery dynamic parameter and a recovery voltage differential
JP5381303B2 (ja) * 2009-05-08 2014-01-08 株式会社デンソー 組電池の容量調整装置

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20020171407A1 (en) * 2001-05-15 2002-11-21 Blaauw David T. Method and apparatus for controlling current demand in an integrated circuit
JP2008017605A (ja) * 2006-07-05 2008-01-24 Fdk Corp 直列セルの電圧バランス補正回路
CN102257668A (zh) * 2008-12-19 2011-11-23 日产自动车株式会社 二次电池系统的电压平衡装置
CN201860261U (zh) * 2010-07-14 2011-06-08 Tcl通力电子（惠州）有限公司 一种升压电路

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