CN105210259A

CN105210259A - 平衡校正装置及蓄电系统

Info

Publication number: CN105210259A
Application number: CN201480018736.XA
Authority: CN
Inventors: 久保田治彦; 中尾文昭; 井上真壮
Original assignee: ELECTRIC VEHICLE TECHNOLOGY DEVELOPMENT Co Ltd
Current assignee: Next-E Solutions Inc
Priority date: 2013-04-09
Filing date: 2014-04-09
Publication date: 2015-12-30
Anticipated expiration: 2034-04-09
Also published as: DE112014001885T5; US20160028256A1; US9853461B2; WO2014167855A1; CN105210259B

Abstract

期望抑制平衡校正电路的成本并且更精确地测量两个蓄电单元之间的电压差。包括使串联连接的多个蓄电单元中的两个蓄电单元的电压均等化的第一平衡校正部、使多个蓄电单元中的两个蓄电单元的电压均等化的第二平衡校正部、和控制第一平衡校正部和第二平衡校正部的动作的控制部，控制部基于多个蓄电单元的各自的电压的测量结果，来生成控制第一平衡校正部的动作的第一控制信号和控制第二平衡校正部的动作的第二控制信号。

Description

平衡校正装置及蓄电系统

技术领域

本发明涉及一种平衡校正装置及蓄电系统。

背景技术

当使用串联连接的多个蓄电单元时，如果蓄电单元间的电压产生偏差，将不能有效地使用蓄电单元的容量并且使可利用的电量减少。近年，提出了一种抑制电力损失且使蓄电单元间的电压均等化的主动方式的平衡校正电路(参照专利文献1～4)。

现有技术文献：

专利文献：

专利文献1：日本专利申请特开2006-067742号公报

专利文献2：日本专利申请特开2008-017605号公报

专利文献3：日本专利申请特开2009-232660号公报

专利文献4：日本专利申请特开2012-210109号公报

发明内容

发明要解决的问题:

期望抑制平衡校正电路的成本并且更精确地测量两个蓄电单元之间的电压差。因此，本发明的1个方面的目的在于提供一种能够解决上述问题的平衡校正装置和蓄电系统。该目的通过权利要求书中的独立权利要求所记载的特征的组合来实现。并且从属权利要求限定了本发明进一步有利的具体例。

另外，串联连接的多个蓄电池的SOC不同时，根据多个蓄电池的SOC值，通过一部分平衡校正电路而进行的电荷移动变得无用。因此，本发明的一个方面的目的在于提供一种能够解决上述问题的平衡校正装置和蓄电系统。该目的通过权利要求书中的独立权利要求所记载的特征的组合来实现。并且从属权利要求限定了本发明进一步有利的具体例。

解决问题的方案:

本发明的第一方式提供了一种平衡校正装置，包括:第一平衡校正部，使串联连接的多个蓄电单元中的两个蓄电单元的电压均等化；第二平衡校正部，使多个蓄电单元中的两个蓄电单元的电压均等化；和控制部，控制第一平衡校正部和第二平衡校正部的动作，控制部基于多个蓄电单元的各自的电压的测量结果，来生成控制第一平衡校正部的动作的第一控制信号和控制第二平衡校正部的动作的第二控制信号。

在上述平衡校正装置中，第一平衡校正部可以使多个蓄电单元中所包括的第一蓄电单元和第二蓄电单元的电压均等化，第二平衡校正部可以使第一蓄电单元和第二蓄电单元的电压均等化。第一平衡校正部和第二平衡校正部可以分别与第一蓄电单元和第二蓄电单元电连接，以使得第一平衡校正部、第二平衡校正部、和串联连接的第一蓄电单元和第二蓄电单元并联连接。

本发明的第二方式提供了一种计算机可读取媒介，作为存储平衡校正装置所用的程序的计算机可读取媒介，该程序使计算机作为上述平衡校正装置的控制部进行作用。可以提供使计算机作为上述平衡校正装置的控制部进行作用的程序。上述程序可以在对包括使串联连接的多个蓄电单元中的两个蓄电单元的电压均等化的第一平衡校正部和使多个蓄电单元中的两个蓄电单元的电压均等化的第二平衡校正部的平衡校正电路的动作进行控制的计算机上，执行基于多个蓄电单元的各自的电压的测量结果来生成控制第一平衡校正部的动作的第一控制信号和控制第二平衡校正部的动作的第二控制信号的步骤。

本发明的第三方式提供了一种平衡校正装置，包括:第一平衡校正部，基于第一控制信号，使串联连接的第一蓄电单元和第二蓄电单元的电压均等化；和第二平衡校正部，基于第二控制信号，使第一蓄电单元和第二蓄电单元的电压均等化，第一平衡校正部和第二平衡校正部分别与第一蓄电单元和第二蓄电单元电连接，以使得第一平衡校正部、第二平衡校正部、以及串联连接的第一蓄电单元和第二蓄电单元并联连接。

在上述平衡校正装置中，可以分别生成第一控制信号和第二控制信号，使得通过第一平衡校正部流经第一蓄电单元和第二蓄电单元的连接点的第一电流、和通过第二平衡校正部流经第一蓄电单元和第二蓄电单元的连接点的第二电流具有不同的波形或相位。可以分别形成第一控制信号和第二控制信号，使得在与第一蓄电单元和第二蓄电单元并联连接的平衡校正部的个数为N的情况下，第一电流和第二电流的相位差为360°/N。第一控制信号和第二控制信号分别可以包括规定第一平衡校正部和第二平衡校正部的各自的动作模式的动作模式选择信号。

本发明的第四方式提供了一种蓄电系统，包括:串联连接的第一蓄电单元和第二蓄电单元、和使第一蓄电单元和第二蓄电单元的电压均等化的上述平衡校正装置。上述蓄电系统还可以包括含第一蓄电单元和第二蓄电单元的串联连接的多个蓄电单元、和测量多个蓄电单元的各自的电压的电压测量部。

本发明的第五方式提供了一种平衡校正装置，包括:第一平衡校正部，使串联连接的多个蓄电单元中的两个蓄电单元的电压均等化；第二平衡校正部，使多个蓄电单元中的两个蓄电单元的电压均等化；和控制部，控制第一平衡校正部和第二平衡校正部的动作，控制部基于多个蓄电单元的各自的SOC(StateOfCharge，荷电状态)，生成控制第一平衡校正部的动作的第一控制信号、和控制第二平衡校正部的动作的第二控制信号。

在上述平衡校正装置中，第一平衡校正部可以使多个蓄电单元所包括的第一蓄电单元和第二蓄电单元的电压均等化，第一蓄电单元的负极可以与第二蓄电单元的正极连接。控制部可以对第一值和第二值进行比较，第一值通过将多个蓄电单元中的在多个蓄电单元的正极侧的端部与第一蓄电单元和第二蓄电单元的连接点之间配置的1个以上的蓄电单元的SOC值进行平均而得到，第二值通过将多个蓄电单元中的多个蓄电单元的负极侧的端部与第一蓄电单元和第二蓄电单元的连接点之间配置的1个以上的蓄电单元的SOC值进行平均而得到。控制部可以基于比较的结果来生成第一控制信号。

在上述平衡校正装置中，当第一值大于第二值时，控制部可以生成使第一蓄电单元的电压或SOC减少且使第二蓄电单元的电压或SOC増加的第一控制信号。

在上述平衡校正装置中，当第一值大于第二值且第一蓄电单元的SOC值小于第二蓄电单元的SOC值时，控制部可以生成使第一平衡校正部的动作停止的第一控制信号。

本发明的第六方式提供了一种计算机可读取媒介，作为存储平衡校正装置所用的程序的计算机可读取媒介，该程序使计算机作为上述平衡校正装置的控制部进行作用。可以提供使计算机作为上述平衡校正装置的控制部进行作用的程序。上述程序可以在对包括使串联连接的多个蓄电单元中的两个蓄电单元的电压均等化的第一平衡校正部和使多个蓄电单元中的两个蓄电单元的电压均等化的第二平衡校正部的平衡校正电路的动作进行控制的计算机上，执行基于多个蓄电单元的各自的SOC来生成控制第一平衡校正部的动作的第一控制信号和控制第二平衡校正部的动作的第二控制信号的步骤。

本发明的第七方式提供一种蓄电系统，包括:串联连接的多个蓄电单元、和使多个蓄电单元的电压均等化的上述平衡校正装置。上述蓄电系统还可以包括测量多个蓄电单元的各自的电压的电压测量部。

另外，上述发明内容并未列举出本发明的全部可能特征。另外，这些特征组的子组合也可能构成发明。

附图说明

图1示意性示出了蓄电系统100的内部结构的一个示例。

图2示意性示出了平衡校正电路164的内部结构的一个示例。

图3示意性示出了平衡校正电路164的内部结构的另一个示例。

图4示意性示出了从均等化控制部210和均等化控制部310输出的信号的一个示例。

图5示意性示出了蓄电单元122和蓄电单元124进行均等化动作时流动的电流的波形的一个示例。

附图标记说明：

12模块控制信号、14模块控制信号、16模块控制信号、18模块控制信号、22均等化控制信号、24均等化控制信号、32均等化控制信号、34均等化控制信号、100蓄电系统、112外部端子、114外部端子、120蓄电单元、122蓄电单元、124蓄电单元、126蓄电单元、128蓄电单元、132连接点、134连接点、136连接点、138连接点、140电压监视电路、150模块控制部、160平衡校正模块、162平衡校正电路、164平衡校正电路、166平衡校正电路、168平衡校正电路、210均等化控制部、220均等化工作部、245连接点、250电感器、252开关元件、254开关元件、262二极管、264二极管、310均等化控制部、320均等化工作部

具体实施方式

以下通过发明的实施方式对本发明进行说明，但是以下实施方式并不对权利要求书所涉及的发明进行限定。实施方式中说明的特征组合也并非全部为本发明的解决方案所必须的。另外，参照附图对实施方式进行说明，但是在附图的记载中，相同或相似的部分使用相同的附图标记并且省略重复的说明。

图1示意性示出了蓄电系统100的内部结构的一个示例。蓄电系统100与电机等负载(图中未示出)电连接，向该负载供给电力(有时称为蓄电系统的放电)。蓄电系统100与充电装置(图中未示出)电连接，储蓄电能(有时称为蓄电系统的充电)。蓄电系统100例如使用在电动汽车、混合动力汽车、电动摩托车、铁道车辆、飞机、升降机等输送装置、或者PC、手机等电子设备中。

在本实施方式中，蓄电系统100具有外部端子112、外部端子114、蓄电单元120、蓄电单元122、蓄电单元124、蓄电单元126、蓄电单元128、电压监视电路140、模块控制部150、和平衡校正模块160。平衡校正模块160具有平衡校正电路162、平衡校正电路164、平衡校正电路166、和平衡校正电路168。

蓄电单元120～蓄电单元128可以是多个蓄电单元或N个(N为3以上的整数)蓄电单元的一个示例。电压监视电路140可以是电压测量部的一个示例。模块控制部150可以是控制部的一个示例。各个平衡校正模块160及平衡校正模块162～平衡校正模块168可以是平衡校正装置的一个示例。各个平衡校正电路162～平衡校正电路168可以是第一平衡校正部或第二平衡校正部的一个示例。平衡校正电路162～平衡校正电路168可以是多个平衡校正部或N个(N是2以上的整数)平衡校正部的一个示例。

这里，“电连接”并不限于某个元件与其它元件直接连接的情形。某个元件与其它元件之间也可以间隔有第三元件。另外，也并不限于某个元件与其它元件物理连接的情形。例如，变压器的输入绕组与输出绕组虽然没有被物理连接，但是被电连接。而且，并不仅仅是某个元件与其它元件实际已电连接的情形，也包含当蓄电单元与平衡校正电路电连接时，某个元件才与其它元件电连接的情形。另外，“串联连接”是指某个元件与其它元件串联电连接，“并联连接”是指某个元件与其它元件并联电连接。

外部端子112和外部端子114将负载、充电装置等系统外部的装置与蓄电系统100电连接。蓄电单元120～蓄电单元128串联连接。蓄电单元120～蓄电单元128的至少之一可以是二次电池或电容器。蓄电单元120～蓄电单元128的至少之一可以是锂离子电池。蓄电单元120～蓄电单元128的至少之一可以在该蓄电单元的内部进一步包括串联或并联连接的多个蓄电单元。

电压监视电路140测量蓄电单元120～蓄电单元128的各自的电压。电压监视电路140可以与外部端子112、外部端子114、连接点132、连接点134、连接点136和连接点138电连接。电压监视电路140可以确定蓄电单元120～蓄电单元128的各自的SOC(StateOfCharge，荷电状态)。电压监视电路140可以基于各蓄电单元的电压测量结果来确定各蓄电单元的SOC，例如可以使用电流检测电路(图中未示出)来测量各蓄电单元的充电电量和放电电量，基于该结果确定各蓄电单元的SOC。电压监视电路140可以将与各蓄电单元的电压和SOC的至少之一相关的信息发送至模块控制部150。

根据本实施方式，因为电压监视电路140测量多个蓄电单元的各自的电压，所以即使使用高成本的高精度电压测量装置作为电压监视电路140，也能够抑制蓄电系统100的制造成本的上升幅度。电压监视电路140可以与平衡校正模块160形成在同一个芯片上，也可以形成在与平衡校正模块160不同的芯片上。

模块控制部150控制各个平衡校正电路162～平衡校正电路168的动作。可以通过硬件实现模块控制部150，也可以通过软件实现模块控制部150。另外，也可以通过硬件和软件的结合实现模块控制部150。例如，可以通过在包括具有CPU、ROM、RAM、通信接口等的数据处理装置等的通常信息处理装置中执行控制平衡校正模块160的程序，来实现模块控制部150。

安装在计算机中且使计算机作为本实施方式的模块控制部150的一部分进行作用的程序可以具有对模块控制部150的各部分的动作进行规定的模块。这些程序或模块在CPU等中执行，使计算机作为模块控制部150的各部分分别进行作用。在这些程序中描述的信息处理被读入计算机中，作为与软件和上述各种硬件资源协作的具体手段进行作用。因此、根据这些具体手段，通过实现与本实施方式中计算机使用目的对应的信息运算或加工，可以构造与使用目的对应的特定装置。程序可以存储在计算机可读取媒介中，也可以存储在与网络连接的存储装置中。

本实施方式中，模块控制部150从电压监视电路140接收与蓄电单元120～蓄电单元128的各自的电压和SOC的至少之一相关的信息。模块控制部150基于与蓄电单元120～蓄电单元128的各自的电压和SOC的至少之一相关的信息，生成分别控制平衡校正电路162～平衡校正电路168的模块控制信号12～18。模块控制部150分别对应于平衡校正电路162～平衡校正电路168，分别发送控制平衡校正电路162～平衡校正电路168的各自的模块控制信号12～18。

模块控制信号12～18分别可以包括:表示成为对应平衡校正电路的均等化动作对象的两个蓄电单元(有时称为动作对象单元)的电压差的信号、控制对应平衡校正电路的动作时机的信号、控制根据对应平衡校正电路的电荷移动速度的信号、和规定对应平衡校正电路的动作模式的信号中的至少之一。作为平衡校正电路的动作模式可以示例为(1)使电荷从动作对象单元中的电压或SOC的值较大的蓄电单元向其它蓄电单元移动的通常模式、(2)使电荷从动作对象单元中的外部端子112侧的蓄电单元向其它蓄电单元移动的顺向模式和(3)使电荷从动作对象单元中的外部端子114侧的蓄电单元向其它蓄电单元移动的逆向模式、(4)停止均等化动作的停止模式。

使用几个具体示例来说明模块控制信号包括规定对应平衡校正电路的动作模式的信号的情形。在特定平衡校正电路的动作对象单元的电压或SOC的值的值变得相等的情况下、或者该电压或SOC的值变成小于预定值的情况下，模块控制部150可以生成使该平衡校正电路成为停止模式的模块控制信号。从而，可以在均等化大体完成的时候使平衡校正电路停止。因此，可以减少与平衡校正模块160的动作伴随的电力消耗量。

模块控制部150可以根据下述顺序来生成与特定平衡校正电路相对应的模块控制信号。首先，对于蓄电单元120～蓄电单元128中的在特定平衡校正电路的动作对象单元的连接点和外部端子112之间配置的1个以上的蓄电单元，计算SOC的平均值(有时称为第一平均值)。接着、对于蓄电单元120～蓄电单元128中的在动作对象单元的连接点和外部端子114之间配置的1个以上的蓄电单元，计算SOC的平均值(有时称为第二平均值)。之后、比较第一平均值和第二平均值的大小，基于比较结果，生成与特定平衡校正电路相对应的模块控制信号。

在一个实施方式中，在第一平均值大于第二平均值的情况下，模块控制部150可以生成使该平衡校正电路成为顺向模式的模块控制信号。同样地，在第一平均值小于第二平均值的情况下，模块控制部150可以生成使该平衡校正电路成为逆向模式的模块控制信号。从而，特定平衡校正电路可以使在外部端子112侧配置的蓄电单元的电压或SOC减少，使在外部端子114侧配置的蓄电单元的蓄电单元电压或SOC增加。

在其它实施方式中，在第一平均值大于第二平均值并且动作对象单元中的在外部端子112配置的蓄电单元的SOC值小于其它蓄电单元的SOC值的情况下，模块控制部150可以生成使该平衡校正电路成为顺向模式或停止模式的模块控制信号。同样地，在第一平均值小于第二平均值并且动作对象单元中的在外部端子112配置的蓄电单元的SOC值大于其它蓄电单元的SOC值的情况下，模块控制部150可以生成使该平衡校正电路成为逆向模式或停止模式的模块控制信号。从而，可以抑制平衡校正模块160的无用动作，因此可以降低与平衡校正模块160的动作伴随的电力消耗量。

例如，在蓄电单元120～蓄电单元128中使用半新蓄电单元的情况下或者在蓄电单元120～蓄电单元128的制造商、制造批次等不同的情况下，在蓄电系统100反复进行充电周期和放电周期的期间，蓄电单元120～蓄电单元128的SOC值产生偏差。在蓄电单元120～蓄电单元128的SOC值产生偏差的状态下，当使平衡校正电路162～平衡校正电路168分别以通常模式动作时，有可能实施无用的均等化动作。

蓄电单元120、蓄电单元122、蓄电单元124、蓄电单元126和蓄电单元128的SOC值分别为95％、35％、50％、20％和20％的情况作为示例，对无用的均等化动作进行说明。在这种情况下，如果平衡校正电路162～平衡校正电路168以通常模式进行动作，在均等化过程中，在平衡校正电路164中发生无用的均等化动作。

在开始均等化动作的一段时间内，平衡校正电路164使电荷从SOC值为50％的蓄电单元124向SOC值为35％的蓄电单元122移动。该时间内，通过平衡校正电路162，电荷从蓄电单元120转送至蓄电单元122。另外，通过平衡校正电路166，电荷从蓄电单元124转送至蓄电单元126。为此，开始均等化动作的一段时间后，蓄电单元122的SOC值变得大于蓄电单元124的SOC值。

如果蓄电单元122的SOC值变得大于蓄电单元124的SOC值，下次平衡校正电路164使电荷从蓄电单元122向蓄电单元124移动。这样，平衡校正电路164使电荷从蓄电单元124向蓄电单元122移动一次之后，将使电荷从蓄电单元122向蓄电单元124移动，因此将发生无用的均等化动作。

即使在平衡校正电路162～平衡校正电路168分别具有电压检测功能的情况下，各个平衡校正电路162～平衡校正电路168只能检测各个动作对象单元的电压差，不能检测其它蓄电单元的电压。因此，不能检测到蓄电单元120～蓄电单元128的SOC值的偏差。因此，将发生无用的均等化动作。

对此，在本实施方式中，基于与蓄电单元120～蓄电单元128的各自的电压和SOC的至少之一相关的信息，模块控制部150生成分别控制平衡校正电路162～平衡校正电路168的模块控制信号12～18。因此，即使在蓄电单元120～蓄电单元128的SOC值中存在偏差，也可以进行控制以使平衡校正电路162～平衡校正电路168分别进行适当的动作。因此，可以抑制无用的均等化动作的発生。

使用几个具体示例来说明模块控制信号包含控制对应平衡校正电路的动作时机的信号的情形。在一个实施方式中，确定使对应平衡校正电路以通常模式动作时，模块控制部150可以生成表示使该平衡校正电路的动作开始的模块控制信号。同样地，确定使对应平衡校正电路成为停止模式时，模块控制部150可以生成表示使该平衡校正电路停止的模块控制信号。

在其它实施方式中，在串联连接的两个蓄电单元和2个以上的平衡校正电路分别并联连接的情况下，模块控制部150可以生成模块控制信号12～18，以使并联连接的2个以上的平衡校正电路的各自的输出电流具有不同的波形或相位。在这种情况下，通过合成并联连接的2个以上的平衡校正电路的各自的输出电流的波形，来使并联连接的2个以上的平衡校正电路的各自的纹波电流至少部分地相抵。从而，可以减小在蓄电系统100的输出电流中生成的噪声。

例如，并联连接的平衡校正部的个数是N(N是2以上的整数)时，可以生成模块控制信号12～18，以使各个N个平衡校正电路顺序地输出分别具有360°/N的相位差的输出电流。在这种情况下，可以使并联连接的2个以上的平衡校正电路的各自的纹波电流大体相抵。

在蓄电系统100的充电周期和放电周期的至少之一的期间，平衡校正模块160可以基于来自模块控制部150的信号，使电荷在蓄电单元120～蓄电单元128之间移动。平衡校正模块160可以由1个芯片构成，也可以由多个芯片构成。

各个平衡校正电路162～平衡校正电路168可以是主动方式的平衡校正电路。主动方式的平衡校正电路可以是如特开2006-067742号公报中所记载的在两个蓄电单元之间通过电感器来使电荷移动的平衡校正电路，也可以是如特开2012-210109号公报中所记载的使用电容器来使电荷移动的平衡校正电路。

平衡校正电路162基于模块控制信号12进行动作，使蓄电单元120和蓄电单元122的电压均等化。例如，在平衡校正电路162是通过电感器使电荷移动的电路的情况下，平衡校正电路162可以具有第一端子、第二端子、第三端子、和信号输入端子。第一端子与蓄电单元120的外部端子112侧的端子电连接，第二端子与蓄电单元122的外部端子114侧的端子电连接，以及第三端子与蓄电单元120和蓄电单元122的连接点132电连接。另外，将来自模块控制部150的模块控制信号12输入至信号输入端子。

同样地，平衡校正电路164基于模块控制信号14进行动作，使蓄电单元122和蓄电单元124的电压均等化。平衡校正电路166基于模块控制信号16进行动作，使蓄电单元124和蓄电单元126的电压均等化。平衡校正电路168基于模块控制信号18进行动作，使蓄电单元126和蓄电单元128的电压均等化。

图2示意性示出了平衡校正电路164的内部结构的一个示例。而且，平衡校正电路162、平衡校正电路166和平衡校正电路168可以具有与平衡校正电路164相同的内部结构。

在本实施方式中，平衡校正电路164具有均等化控制部210和均等化工作部220。均等化工作部220具有电感器250、开关元件252、开关元件254、二极管262、和二极管264。而且，平衡校正电路164还可以具有检测各个蓄电单元122和蓄电单元124的电压的电压检测部(图中未示出)。均等化控制部210可以是控制部的一个示例。均等化工作部220可以是第一平衡校正部或第二平衡校正部的一个示例。

在本实施方式中，平衡校正电路164与蓄电单元122的正极侧、蓄电单元122的负极侧和蓄电单元124的正极侧的连接点134、和蓄电单元124的负极侧电连接。从而，形成包括蓄电单元122、开关元件252、和电感器250的第一开闭电路。另外，形成包括蓄电单元124、电感器250、和开关元件254的第二开闭电路。蓄电单元122和蓄电单元124可以是邻接的两个蓄电单元的一个示例。

均等化控制部210控制均等化工作部220的动作。均等化控制部210将控制开关元件252的通/断动作的均等化控制信号22提供给开关元件252。均等化控制部210将控制开关元件254的通/断动作的均等化控制信号24提供至开关元件254。均等化控制信号22和均等化控制信号24可以是第一控制信号或第二控制信号的一个示例。

均等化控制部210可以根据产生预定周期的脉冲序列的脉冲发生器，来生成均等化控制信号22和均等化控制信号24。脉冲发生器可以是可变地控制均等化控制信号22和均等化控制信号24的至少之一的占空比的可变脉冲发生器。占空比可以作为在ON期间相对于方形波周期的比例进行计算。

均等化控制部210可以提供均等化控制信号22和均等化控制信号24，以使开关元件252和开关元件254交替地反复进行通/断动作。从而，反复进行交替转换电流流经第一开闭电路的状态和电流流经第二开闭电路的状态的开关动作。

均等化控制部210对于开关元件252和开关元件254可以提供均等化控制信号22和均等化控制信号24，从而使平衡校正电路164以预定周期反复进行开关动作。这里，“预定周期”并不仅仅是预先设定开关动作的反复周期的情形，还包括通过某些控制来改变该周期的情形。例如，还包括基于特定算法来确定下一循环中的周期的情形。

开关动作可以包括:开关元件252和开关元件254的一个开关元件进行导通动作而另一个开关元件进行断开动作的第一动作、和该一个开关元件进行断开动作而该另一个开关元件进行导通动作的第二动作。开关动作在第一动作和第二动作的基础上还可以包括开关元件252和开关元件254都执行断开动作的第三动作。可以任意确定第一动作、第二动作和第三动作的顺序，但是优选在第一动作之后接着执行第二动作。而且，开关动作也可以包括其它动作。

均等化控制部210接收来自模块控制部150的模块控制信号14。均等化控制部210可以基于模块控制信号14来生成均等化控制信号22和均等化控制信号24。例如，在模块控制信号14中包括规定平衡校正电路164的动作模式的信号(有时称为模式选择信号)的情况下，均等化控制部210生成均等化控制信号22和均等化控制信号24，以使平衡校正电路164在根据模式选择信号规定的动作模式下进行动作。

例如，在使平衡校正电路164以通常模式进行动作的情况下，均等化控制部210可以调整均等化控制信号22和均等化控制信号24的占空比，以使均等化控制信号22和均等化控制信号24的占空比变得相等。从而，通过反复执行平衡校正电路164的开关动作，电荷从电压或SOC的值较大的蓄电单元向其它蓄电单元移动。例如，均等化控制信号22和均等化控制信号24的占空比分别为50％的情况下，反复执行开关动作，直到平衡校正电路164使蓄电单元122和蓄电单元124的电压变得相等。

另外，在使平衡校正电路164以通常模式进行动作的情况下，均等化控制部210调整均等化控制信号22和均等化控制信号24的占空比，以使得与平衡校正电路164的动作对象单元中的电压或SOC的值较大的蓄电单元对应的开关元件的ON时间变得大于与其它蓄电单元对应的开关元件的ON时间。在本实施方式中，如果根据开关元件252和开关元件254的制造误差等进行控制以使均等化控制信号22和均等化控制信号24的占空比变得相等，即使在平衡状态中蓄电单元122和蓄电单元124的电压差不为零的情况下，也可以产生使蓄电单元122和蓄电单元124的电压差为零的时机。因此，在蓄电单元122和蓄电单元124的电压差为零的时机或者该电压差变得非常小的时机，可以使平衡校正电路164停止。

同样地，在使平衡校正电路164以顺向模式进行动作的情况下，均等化控制部210调整均等化控制信号22和均等化控制信号24的占空比，以使得与平衡校正电路164的动作对象单元中的外部端子112侧的蓄电单元对应的开关元件的ON时间变得大于与其它蓄电单元对应的开关元件的ON时间。在使平衡校正电路164以逆向模式进行动作的情况下，均等化控制部210调整均等化控制信号22和均等化控制信号24的占空比，以使得与平衡校正电路164的动作对象单元中的外部端子114侧的蓄电单元对应的开关元件的ON时间变得大于与其它蓄电单元对应的开关元件的ON时间。

在平衡校正电路164处于停止模式的情况下，均等化控制部210生成使开关元件252进行断开动作的均等化控制信号22、和使开关元件254进行断开动作的均等化控制信号24。并且，在模块控制信号14中包括与蓄电单元122和蓄电单元124的电压差相关的信息的情况下，均等化控制部210也可以基于该电压差来确定使平衡校正电路164停止的时机。

电感器250在蓄电单元122和开关元件252之间与蓄电单元122和开关元件252串联连接，使电荷在蓄电单元122和蓄电单元124之间移动。在本实施方式中，电感器250的一端与蓄电单元122和蓄电单元124的连接点134电连接。电感器250的另一端与开关元件252和开关元件254的连接点245电连接。通过开关元件252和开关元件254交替地反复执行导通动作和断开动作(有时称为通/断动作)，在电感器250中生成电感器电流I_L。从而，可以在蓄电单元122和蓄电单元124之间通过电感器来提供和接收电能。因此，可以使蓄电单元122和蓄电单元124的电压均等化。

开关元件252电连接在电感器250的另一端和蓄电单元122的正极侧之间。开关元件252接收来自均等化控制部210的均等化控制信号22，基于均等化控制信号22进行导通动作或断开动作。因此，第一开闭电路进行开闭。开关元件252可以是MOSFET等的晶体管。

开关元件254电连接在电感器250的另一端和蓄电单元124的负极侧之间。开关元件254接收来自均等化控制部210的均等化控制信号24，基于均等化控制信号24进行导通动作或断开动作。因此，第二开闭电路进行开闭。开关元件254可以是MOSFET等的晶体管。

二极管262与开关元件252并联配置，电流沿从电感器250的另一端向蓄电单元122的正极侧的方向流动。二极管264与开关元件254并联配置，电流沿从蓄电单元124的负极侧向电感器250的另一端的方向中流动。二极管262和二极管264可以是在MOSFET的源漏极之间等效形成的寄生二极管。

通过设置二极管262和二极管264，即使在开关元件252和开关元件254都处于断开状态期间残留有电感器电流I_L的情况下，该电感器电流I_L也能经由二极管262或二极管264持续流动。从而，能够对电感器250上曾经产生的电感器电流I_L毫无浪费地加以利用。并且、能够抑制当阻断电感器电流I_L时所产生的浪涌电压。

在本实施方式中，对平衡校正电路164的均等化控制部210生成均等化控制信号22和均等化控制信号24的情况进行了说明。但是，在本实施方式中平衡校正电路164不被限定。平衡校正电路164可以不具有均等化控制部210。在这种情况下，开关元件252和开关元件254可以基于由模块控制部150生成的均等化控制信号22和均等化控制信号24进行动作。

在本实施方式中，对模块控制部150生成模块控制信号14并且均等化控制部210基于模块控制信号14生成均等化控制信号22和均等化控制信号24的情况进行了说明。但是，在本实施方式中平衡校正电路164不被限定。均等化控制部210可以从电压监视电路140接收信息，通过对于接收的信息执行与模块控制部150相同的处理，来生成均等化控制信号22和均等化控制信号24。

在本实施方式中，对平衡校正电路164使蓄电单元122和蓄电单元124的电压均等化的情况进行了说明。但是，在本实施方式中平衡校正电路164不被限定。如同蓄电单元122和蓄电单元128那样，平衡校正电路164也可以使不邻接的两个蓄电单元的电压均等化。在这种情况下，电感器250的一端与蓄电单元122和蓄电单元128的连接点连接。另外，开关元件254电连接在电感器250的另一端和蓄电单元128的负极侧之间。在其它实施方式中，平衡校正电路164可以使蓄电单元122和蓄电单元124的串联电压、和蓄电单元124和蓄电单元126的串联电压均等化。在这种情况下，电感器250的一端与蓄电单元122和蓄电单元124的连接点134连接。另外，开关元件252电连接在电感器250的另一端和蓄电单元120的正极侧之间，开关元件254电连接在电感器250的另一端和蓄电单元126的负极侧之间。

利用图3、图4和图5来说明平衡校正电路164的其他示例。并且，平衡校正电路162、平衡校正电路166和平衡校正电路168可以具有与平衡校正电路164相同的内部结构。

图3示意性示出了平衡校正电路164的内部结构的其他示例。图4示意性示出了在关于图3说明的平衡校正电路164中从均等化控制部210和均等化控制部310输出的信号的一个示例。图5示意性示出了在关于图3说明的平衡校正电路164中在蓄电单元122和蓄电单元124的均等化动作时流动的电流的波形的一个示例。

如图3所示，本实施方式的平衡校正电路164因为具有均等化控制部310和均等化工作部320，所以与关于图2说明的平衡校正电路164不同。均等化控制部310可以是控制部的一个示例。均等化工作部320可以是第一平衡校正部或第二平衡校正部的一个示例。

均等化控制部310具有与均等化控制部210相同的结构，控制均等化工作部320的动作。均等化控制部310接收来自模块控制部150的模块控制信号14。均等化控制部310可以基于模块控制信号14来生成均等化控制信号32和均等化控制信号34。例如，在模块控制信号14包括模式选择信号的情况下，均等化控制部310生成均等化控制信号32和均等化控制信号34，以使平衡校正电路164以根据模式选择信号规定的动作模式进行动作。

在本实施方式中，模块控制信号14包括调整均等化控制信号22、均等化控制信号24、均等化控制信号32和均等化控制信号34的相位的信号。均等化控制部210和均等化工作部320基于模块控制信号14生成均等化控制信号22、均等化控制信号24、均等化控制信号32和均等化控制信号34，以使流经均等化工作部220的电感器250的电感器电流I_L1和流经均等化工作部320的电感器250的电感器电流I_L2具有不同的波形或相位。

在本实施方式中，因为平衡校正电路164具有两个均等化工作部，所以优选生成均等化控制信号22、均等化控制信号24、均等化控制信号32和均等化控制信号34，以使电感器电流I_L1和电感器电流I_L2的相位差为360÷2＝180[°]。在这种情况下，通过合成从各个均等化工作部220和均等化工作部320输出至动作对象单元的连接点的输出电流的波形，大体抵消该输出电流的各自的纹波电流。因此，可以使流经蓄电单元122和蓄电单元124的连接点134的电流I_L0的波形的振幅特别小。

均等化工作部320与蓄电单元122和蓄电单元124电连接，以使得串联连接的蓄电单元122和蓄电单元124、均等化工作部220和均等化工作部320并联连接。因此，与关于图2说明的平衡校正电路164相比较，可以提高两个蓄电单元之间的电荷移动速度。另外，通过调整均等化控制信号22、均等化控制信号24、均等化控制信号32和均等化控制信号34的相位，可以减小流经蓄电单元122和蓄电单元124的连接点134的电流I_L0的波形的振幅。

均等化工作部320的电感器250的一端与蓄电单元122和蓄电单元124的连接点134电连接。均等化工作部320的电感器250的另一端与均等化工作部320的开关元件252和开关元件254的连接点245电连接。

均等化工作部320的开关元件252电连接在均等化工作部320的电感器250的另一端和蓄电单元122的正极侧之间。均等化工作部320的开关元件252接收来自均等化控制部310的均等化控制信号32，基于均等化控制信号32进行导通动作或断开动作。

均等化工作部320的开关元件254电连接在均等化工作部320的电感器250的另一端和蓄电单元124的负极侧之间。均等化工作部320的开关元件254接收来自均等化控制部210的均等化控制信号34，基于均等化控制信号34进行导通动作或者断开动作。

在本实施方式中，对平衡校正电路164具有与蓄电单元122和蓄电单元124并联连接的两个均等化工作部的情况进行了说明。但是，在本实施方式中平衡校正电路164不被限定。平衡校正电路164可以具有与蓄电单元122和蓄电单元124并联连接的N个均等化工作部。并且，N是2以上的整数。N个均等化工作部可以分成M个组。并且，M可以是大于1且N以下的整数。另外，N优选是M的倍数(包括1倍)。

在这种情况下，可以分别控制N个均等化工作部，以使从M个组中不同的两个组输出的电感器电流的相位差成为360/M[°]的倍数(包括1倍)。例如，在图3的平衡校正电路164中，在控制均等化工作部220和均等化工作部320以使得电感器电流I_L1和电感器电流I_L2的相位差为180[°]的情况下，N＝2且M＝2。

另外，以平衡校正电路164具有6个均等化工作部A～F的情况为示例进行说明时，则6个均等化工作部A～F例如被分成包括A和B的第一组、包括C和D的第二组、和包括E和F的第三组。通过控制6个均等化工作部A～F，以使从3个组中不同的两个组输出的电感器电流的相位差为360/3＝120[°]的倍数，从而可以大体抵消从各均等化工作部的输出电流的纹波电流。在这种情况下，从同一组所包括的均等化工作部(例如，均等化工作部A和B)输出的电感器电流的相位差为0[°]，从均等化工作部A或B输出的电感器电流和从均等化工作部C或D输出的电感器电流的相位差为120[°]，从均等化工作部A或B输出的电感器电流和从均等化工作部E或F输出的电感器电流的相位差为240[°]，从均等化工作部C或D输出的电感器电流和从均等化工作部E或F输出的电感器电流的相位差为120[°]。

利用图4和图5，对均等化控制部210和均等化控制部310生成均等化控制信号22、均等化控制信号24、均等化控制信号32和均等化控制信号34以使电感器电流I_L1和电感器电流I_L2的相位差为180°的情况进行说明。图4示意性示出了均等化控制信号22、均等化控制信号24、均等化控制信号32和均等化控制信号34的波形的一个示例。图5示意性示出了流经蓄电单元122和蓄电单元124的连接点134的电流I_L0的电流值随时间的变化。在图5中，在虚线示出的圆中，示意性示出了电流I_L0、电感器电流I_L1和电感器电流I_L2的波形的一个示例。

如图4所示，均等化控制信号22和均等化控制信号32具有180°的相位差，均等化控制信号24和均等化控制信号34具有180°的相位差。在这种情况下，如图5所示，顺序地输出电感器电流I_L1和电感器电流I_L2。另外，电感器电流I_L1和电感器电流I_L2具有180°的相位差。因此，电流I_L0的振幅大体为零。在本实施方式中，因为可以抑制流经蓄电单元122和蓄电单元124的连接点134的电流I_L0的振幅，所以可以减小蓄电系统100的输出电流中产生的噪声。

以上，使用实施方式说明了本发明，但是本发明的技术范围不限于上述实施方式所记载的范围。本领域的技术人员应当清楚，在上述实施方式的基础上可以增加各种变更或改进。根据权利要求的记载可知，增加这些变更或改进的实施方式也包含在本发明的技术范围中。

另外，应当清楚，本申请的说明书中也记载了以下技术思想。

(方案1)

一种平衡校正装置，包括:

第一平衡校正部，使串联连接的多个蓄电单元中的两个蓄电单元的电压均等化；

第二平衡校正部，使所述多个蓄电单元中的两个蓄电单元的电压均等化；以及

控制部，控制所述第一平衡校正部和所述第二平衡校正部的动作，

所述控制部基于所述多个蓄电单元的各自的SOC(StateOfCharge)，生成控制所述第一平衡校正部的动作的第一控制信号、和控制所述第二平衡校正部的动作的第二控制信号。

(方案2)

如方案1所记载的平衡校正装置，其中，

所述第一平衡校正部使所述多个蓄电单元所包括的第一蓄电单元和第二蓄电单元的电压均等化，

所述第一蓄电单元的负极与所述第二蓄电单元的正极连接，

所述控制部对第一值和第二值进行比较，基于所述比较的结果来生成所述第一控制信号，所述第一值通过将所述多个蓄电单元中的在所述多个蓄电单元的所述正极侧的端部与所述第一蓄电单元和所述第二蓄电单元的连接点之间配置的1个以上的蓄电单元的SOC值进行平均而得到，所述第二值通过将所述多个蓄电单元中的所述多个蓄电单元的所述负极侧的端部与所述第一蓄电单元和所述第二蓄电单元的连接点之间配置的1个以上的蓄电单元的SOC值进行平均而得到。

(方案3)

如方案1或方案2所记载的平衡校正装置，其中，当所述第一值大于所述第二值时，所述控制部生成使所述第一蓄电单元的电压或SOC减少且使所述第二蓄电单元的电压或SOC増加的所述第一控制信号。

(方案4)

如方案1至方案3中任一方案所记载的平衡校正装置，其中，当所述第一值大于所述第二值且所述第一蓄电单元的SOC值小于所述第二蓄电单元的SOC值时，所述控制部生成使所述第一平衡校正部的动作停止的所述第一控制信号。

(方案5)

一种蓄电系统，包括:

串联连接的多个蓄电单元；以及

使所述多个蓄电单元的电压均等化的如方案1至方案4中任一方案所记载的平衡校正装置。

(方案6)

如方案5所记载的蓄电系统，还包括:电压测量部，测量所述多个蓄电单元的各自的电压。

(方案7)

一种程序，在对包括使串联连接的多个蓄电单元中的两个蓄电单元的电压均等化的第一平衡校正部和使所述多个蓄电单元中的两个蓄电单元的电压均等化的第二平衡校正部的平衡校正电路的动作进行控制的计算机上，执行接收所述多个蓄电单元的各自的电压或SOC的值的步骤、和基于所述电压或SOC的值来生成控制所述第一平衡校正部的动作的第一控制信号和控制所述第二平衡校正部的动作的第二控制信号的步骤。

(方案8)

一种控制装置，作为对包括使串联连接的多个蓄电单元中的两个蓄电单元的电压均等化的第一平衡校正部和使所述多个蓄电单元中的两个蓄电单元的电压均等化的第二平衡校正部的平衡校正电路的动作进行控制的控制装置，所述控制装置包括:接收所述多个蓄电单元的各自的电压或SOC的值的接收部、和基于所述电压或SOC的值来生成控制所述第一平衡校正部的动作的第一控制信号和控制所述第二平衡校正部的动作的第二控制信号的控制信号生成部。

应当注意，权利要求书、说明书及附图中所示的装置、系统、程序和方法中的动作、顺序、步骤及阶段等各个处理的执行顺序，只要没有特别明示“更早”、“早于”等，或者只要前面处理的输出并不用在后面处理中，则可以通过任意顺序来实现。关于权利要求书、说明书及附图中的动作流程，为了方便起见而使用“首先”、“然后”等进行了说明，但并不意味着必须按照这样的顺序实施。

Claims

1.一种平衡校正装置，包括:

控制部，控制所述第一平衡校正部和所述第二平衡校正部的动作；

所述控制部基于所述多个蓄电单元的各自的电压的测量结果，来生成控制所述第一平衡校正部的动作的第一控制信号和控制所述第二平衡校正部的动作的第二控制信号。

2.如权利要求1所述的平衡校正装置，其中，

所述第一平衡校正部使所述多个蓄电单元中所包括的第一蓄电单元和第二蓄电单元的电压均等化，

所述第二平衡校正部使所述第一蓄电单元和所述第二蓄电单元的电压均等化，以及

所述第一平衡校正部和所述第二平衡校正部分别与所述第一蓄电单元和所述第二蓄电单元电连接，以使得所述第一平衡校正部、所述第二平衡校正部、和串联连接的所述第一蓄电单元和所述第二蓄电单元并联连接。

3.一种平衡校正装置，包括:

第一平衡校正部，基于第一控制信号，使串联连接的第一蓄电单元和第二蓄电单元的电压均等化；以及

第二平衡校正部，基于第二控制信号，使所述第一蓄电单元和所述第二蓄电单元的电压均等化，

所述第一平衡校正部和所述第二平衡校正部分别与所述第一蓄电单元和所述第二蓄电单元电连接，以使得所述第一平衡校正部、所述第二平衡校正部、以及串联连接的所述第一蓄电单元和所述第二蓄电单元并联连接。

4.如权利要求2或3所述的平衡校正装置，其中，分别生成第一控制信号和第二控制信号，使得通过所述第一平衡校正部流经所述第一蓄电单元和所述第二蓄电单元的连接点的第一电流、和通过所述第二平衡校正部流经所述第一蓄电单元和所述第二蓄电单元的连接点的第二电流具有不同的波形或相位。

5.如权利要求4所述的平衡校正装置，其中，分别生成第一控制信号和第二控制信号，使得与所述第一蓄电单元和所述第二蓄电单元并联连接的平衡校正部的个数为N个(N是2以上的整数)并且N个所述并联连接的平衡校正部分成M个(M是大于1且N以下的整数)组的情况下，所述第一电流和所述第二电流的相位差为360°/M的倍数。

6.如权利要求1～5中任一项所述的平衡校正装置，其中，第一控制信号和第二控制信号分别包括规定所述第一平衡校正部和所述第二平衡校正部的各自的动作模式的动作模式选择信号。

7.一种蓄电系统，包括:

串联连接的第一蓄电单元和第二蓄电单元；以及

使所述第一蓄电单元和所述第二蓄电单元的电压均等化的如权利要求1-6中任一项所述的平衡校正装置。

8.如权利要求7所述的蓄电系统，还包括:

多个蓄电单元，包括所述第一蓄电单元和所述第二蓄电单元，并且被串联连接；以及

电压测量部，测量所述多个蓄电单元的各自的电压。

9.一种平衡校正装置，包括:

所述控制部基于所述多个蓄电单元的各自的SOC(StateOfCharge)，生成控制所述第一平衡校正部的动作的第一控制信号和控制所述第二平衡校正部的动作的第二控制信号。

10.如权利要求9所述的平衡校正装置，其中，

所述第一蓄电单元的负极与所述第二蓄电单元的正极连接，

11.如权利要求10所述的平衡校正装置，其中，当所述第一值大于所述第二值时，所述控制部生成使所述第一蓄电单元的电压或SOC减少且使所述第二蓄电单元的电压或SOC増加的所述第一控制信号。

12.如权利要求10或11所述的平衡校正装置，其中，当所述第一值大于所述第二值且所述第一蓄电单元的SOC值小于所述第二蓄电单元的SOC值时，所述控制部生成使所述第一平衡校正部的动作停止的所述第一控制信号。

13.一种蓄电系统，包括:

串联连接的多个蓄电单元；以及

使所述多个蓄电单元的电压均等化的如权利要求9～12中任一项所述的平衡校正装置。

14.如权利要求13所述的蓄电系统，还包括:电压测量部，测量所述多个蓄电单元的各自的电压。