CN106030969B - 控制开关电路的方法、蓄电状态调节电路、蓄电状态调节装置以及蓄电池组 - Google Patents

控制开关电路的方法、蓄电状态调节电路、蓄电状态调节装置以及蓄电池组 Download PDF

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Abstract

公开一种控制开关电路的方法，所述开关电路包含被配置为在线圈中电力积蓄和电力释放之间切换的第一开关单元，以及被配置为将多个相应的蓄电池与所述线圈连接或断开的第二开关单元。所述方法包括：执行接通第一开关单元并关断第二开关单元的操作的第一步骤；以及执行关断第一开关单元并仅接通第二开关单元之一的操作的第二步骤。

Description

控制开关电路的方法、蓄电状态调节电路、蓄电状态调节装置 以及蓄电池组
技术领域
本发明涉及开关电路控制方法、蓄电状态调节电路、蓄电状态调节装置以及蓄电池组，所述方法关于多个能充电和放电的蓄电装置的蓄电状态的调节。
背景技术
已知具有多个被串联连接的二次电池(电池)的蓄电池组，其具有电路以平均电池的电池电压。关于平均电池电压，在电池之间转移电力的主动方法正受到关注。
采用所述主动方法的电路具有变压器和用于激活变压器的开关元件，在开关元件导通期间，其在初级线圈中积蓄电力，并且当开关元件截止时，将在初级线圈中所积蓄的电力输出到次级线圈。在采用所述主动方法的电路中，通过重复这样的操作以向与二次线圈连接的电池提供电力来执行二次电池中的电池电压的平均(例如，日本公开专利No.2002-223528、No.2002-223528、No.2013-13268)。
[现有技术文档]
[专利文档]
[专利文档1]：[专利文档1]：日本专利公开No.2002-223528
[专利文档2]：日本专利公开No.2011-83182
[专利文档3]：日本专利公开No.2013-13268
发明内容
发明要解决的问题
但是，在采用主动方法的电路中，变压器的能损大。
本发明技术公开的一个目的是降低能损。
解决问题的手段
根据本发明的实施例，提供控制开关电路的方法，所述开关电路包含第一开关单元，其被配置为在线圈中的能量积蓄与能量释放之间进行切换，以及第二开关单元，其被配置将多个相应的蓄电池与线圈连接或断开，所述方法包括：执行接通第一开关单元和关断第二开关单元的操作的第一步骤；执行关断第一开关单元和仅接通第二开关单元之一的操作的第二步骤。
发明效果
根据本公开的技术，能降低能损。
附图说明
图1是示出第一实施例的蓄电池组的示意图。
图2是示出第一实施例的限流电路和逻辑电路的示意图。
图3是示出第一实施例的蓄电状态调节电路的操作的时序图。
图4是示出第二实施例的限流电路和逻辑电路的图。
图5是示出第二实施例的蓄电状态调节电路的操作的时序图。
图6是示出第三实施例的蓄电池组的图。
图7是示出第三实施例的限流电路和逻辑电路的图。
图8是示出第三实施例的蓄电状态调节电路的操作的时序图。
具体实施方式
在下文中，将参照附图描述实施例。图1示出第一实施例的蓄电池组。
本实施例中的蓄电池组100包含B+端子、B-端子、线圈L，蓄电状态调节电路110、组装电池120、电池电压检测电路130以及控制器140。
本实施例中的蓄电状态调节电路110执行包含于组装电池120中的多个二次电池中的电池电压的平均，并且调节在二次电池的每一个中的电能蓄电的状态(即蓄电状态)。
本实施例中的蓄电池组100将组装电池120中所积蓄的电力提供到通过B+端子和B-端子连接的负载。同样地，本实施例中的蓄电池组100利用通过B+端子和B-端子连接的电池充电器为组装电池120中的二次电池充电。
本实施例中的蓄电状态调节电路110包含开关元件SL、S11、S12、S21、S22、S31、S32、S41和S42，以及限流电路111。在本实施例中蓄电状态调节电路110中的开关元件的每一个为，例如，MOSFET(金属氧化半导体场效应晶体管)等。
本实施例中的组装电池120包含二次电池B1、二次电池B2、二次电池B3以及二次电池B4。该二次电池B1–B4是能够充电和放电的蓄电装置，并且串联连接在B+端子与B-端子之间。
尽管本实施例涉及组装电池120具有四个二次电池B1–B4的配置，但其并不限于此示例。该二次电池可以利用诸如双电层电容器等来配置。此外，在本实施例中，尽管有四个二次电池包含于组装电池120中，但并不限于此示例。包含于组装电池120中的二次电池的数量可以是大于或等于二的任意数字。
本实施例中的电池电压检测电路130检测在二次电池B1–B4中各自的电池电压，并且输出所检测的电池电压到控制器140。
本实施例中的控制器140控制在线圈L中的线圈电流IL的供应和切断。同样地，本实施例中的控制器140从二次电池B1–B4之中选择具有最低电池电压的二次电池，然后，允许线圈L释放在线圈L中积蓄的电力到所选择的二次电池。
更具体地，控制器140连接B+端子与B-端子之间的线圈L以供应线圈电流IL。当线圈电流IL变得大于或等于特定值时，该控制器140停止供应该线圈电流IL到线圈L，并且连接具有最低电池电压的二次电池与线圈L。附加地，当供应线圈电流IL到线圈L时，本实施例中的控制器140可检测二次电池。
串联连接本实施例中的二次电池B1–B4。二次电池B1的正极与B+端子连接，并且二次电池B4的负极与B-端子连接。
同样地，开关元件SL的一端与二次电池B1的正极相连接。该开关元件SL的另一端与线圈L的一端相连接。在图1中，在线圈L与开关元件SL之间的连接点作为连接点La被示出。
线圈L的另一端与限流电路111的一端相连接。在图1中，在线圈L与限流电路111之间的连接点作为连接点Lb被示出。该限流电路111的另一端与B-端子以及二次电池B4的负极相连接。将在下文中给出限流电路111的具体描述。
在本实施例中，开关元件S11的一端与二次电池B1的正极相连接。类似地，开关元件S21的一端与二次电池B2的正极相连接，开关元件S31的一端与二次电池B3的正极相连接，开关元件S41的一端与二次电池B4的正极相连接。开关元件S11、S21、S31和S41的另一端与连接点Lb相连接。
在本实施例中，开关元件S12的一端与二次电池B1的负极相连接。类似地，开关元件S22的一端与二次电池B2的负极相连接，开关元件S32的一端与二次电池B3的负极相连接，开关元件S42的一端与二次电池B4的负极相连接。开关元件S12、S22、S32和S42的另一端与连接点La相连接。
因此，在本实施例中，与二次电池B1相对应设置开关元件S11和S12，并且构成开关单元，其控制在二次电池B1与线圈L之间的连接/断开。同样地，与二次电池B2相对应设置开关元件S21和S22，并且构成开关单元，其控制二次电池B2与线圈L之间的连接/断开。与二次电池B3相对应设置开关元件S31和S32，并且构成开关单元，其控制在二次电池B3与线圈L之间的连接/断开。与二次电池B4相对应设置开关元件S41和S42，并且构成开关单元，其控制在二次电池B4与线圈L之间的连接/断开。
在本实施例中，电池电压检测电路130与控制器140被连接于B+端子与B-端子之间。
本实施例中的控制器140包含逻辑电路210、220、230和240。同样地，本实施例中的控制器140包含最低电压检测单元141以及时钟生成单元142。
本实施例中的与二次电池B1相对应的逻辑电路210控制来自线圈L的电力的供应及切断。本实施例中的与二次电池B2相对应的逻辑电路220控制来自线圈L的电力的供应及切断。本实施例中的与二次电池B3相对应的逻辑电路230控制来自线圈L的电力的供应及切断。本实施例中的与二次电池B4相对应的逻辑电路240控制来自线圈L的电力的供应及切断。
本实施例中的最低电压检测单元141基于来自电池电压检测电路130的输出，检测在二次电池B1–B4之中具有最低电池电压的二次电池，并告知检测结果中的逻辑电路。
具体地，最低电压检测单元141提前将具有低电平(下文中称为L电平)的选择通知信号提供给逻辑电路210、220、230和240。当最低电压检测单元141检测到具有最低电池电压的二次电池时，该最低电压检测单元141可将选择通知信号的电平反转为高电平(下文中称为H电平)，所述选择通知信号被提供到与所检测的二次电池相对应的逻辑电路。
本实施例中的时钟生成单元142生成时钟信号以被提供到逻辑电路210、220、230和240。本实施例中的时钟生成单元142提供特定频率的时钟信号到与由最低电压检测单元141所检测的二次电池相对应的逻辑电路，并且当向与所检测的二次电池以外的二次电池相对应的逻辑电路提供时钟信号时，可固定该时钟信号的电平。
逻辑电路210生成信号SG1’，该信号为用于控制开关元件SL和包含于限流电路111中的开关元件SCL(见图2)的控制信号SG1的基础，逻辑电路210还生成用于控制开关元件S11的控制信号SG11以及用于控制开关元件S12的控制信号SG12。逻辑电路220生成信号SG1’、用于控制开关元件S21的控制信号、以及用于控制开关元件S22的控制信号。逻辑电路230生成信号SG1’、用于控制开关元件S31的控制信号、以及用于控制开关元件S32的控制信号。逻辑电路240生成信号SG1’、用于控制开关元件S41的控制信号、以及用于控制开关元件S42的控制信号。
本实施例中的控制器140具有或电路，该电路的输入信号为通过逻辑电路210、220、230和240分别生成的信号SG1’，并且或电路的输出信号为控制信号SG1。
附加地，在图1中，仅示出了在逻辑电路210与开关元件SL之间的连接，在逻辑电路210与限流电路111之间的连接，以及在逻辑电路210与开关元件S11和S12之间的连接。在本实施例中的蓄电池组100中，逻辑电路220与开关元件SL之间的连接、逻辑电路220与限流电路111之间的连接、以及逻辑电路220与开关元件S21和S22之间的连接，均与逻辑电路210与开关元件SL之间的连接、逻辑电路210与限流电路111之间的连接、以及逻辑电路210与开关元件S11和S12之间的连接相同。同样地，逻辑电路230与开关元件SL之间的连接、逻辑电路230与限流电路111之间的连接、以及逻辑电路230与开关元件S31和S32之间的连接，逻辑电路240与开关元件SL之间的连接、逻辑电路240与限流电路111之间的连接、以及逻辑电路240与开关元件S41和S42之间的连接，分别与逻辑电路210与开关元件SL之间的连接、逻辑电路210与限流电路111之间的连接、以及逻辑电路210与开关元件S11和S12之间的连接相同。后面将给出逻辑电路210、220、230和240的具体描述。
如上文所描述，在本实施例中，控制器140检测具有最低电池电压的二次电池，并输出控制信号以将所检测的二次电池与线圈L相连接。蓄电状态调节电路110基于所述控制信号操作开关元件。在本实施例中的蓄电状态调节电路110中，通过这样的操作，提供在线圈L中积蓄的电力到具有最低电池电压的二次电池；然后，调节二次电池B1–B4的蓄电状态。
下文中，将参照图2描述本实施例中的限流电路111以及逻辑电路210、220、230和240。
图2为图示出本实施例中的限流电路和逻辑电路的图。本实施例中的逻辑电路210、220、230和240具有相同的配置。因此，在图2中，将逻辑电路210作为示例示出。附加地，在图2中的逻辑电路210是用于执行图3中的时序图中所示操作的电路的示例。逻辑电路210可仅具有一种配置，该配置用于执行在图3中的时序图中所示操作。
本实施例中的限流电路111包含开关元件SCL、电阻R、比较器112以及参考电压发生单元113。
开关元件SCL的一端与连接点Lb相连接，并且该开关元件SCL的另一端与连接点P1相连接，所述连接点P1为比较器112的反相输入端与电阻R的一端的连接处。通过从逻辑电路210输出的控制信号SG1控制接通/关断本实施例中的开关元件SL和SCL。也就是说，本实施例中的开关元件SL和SCL构成控制二次电池B1–B4与线圈L之间串联的连接/断开的开关单元。换言之，本实施例中的开关元件SL和SCL构成控制线圈L的电力积蓄和释放的开关单元。电阻R的另一端与连接点P2相连接，所述连接点P2为参考电压发生单元113和B-端子的连接处。
参考电压发生单元113生成参考电压Vref，并且其正极与比较器112的非反相输入端相连接。比较器112的输出端与下文描述的与非电路217的输入端相连接。
本实施例中的逻辑电路210包含与电路211、212和213，非电路214以及比较器215。此外，本实施例中的逻辑电路210包含非电路216以及与非电路217、218。
在与电路211的一个输入端处，提供非电路216的输出信号，并且在与电路211的另一输入端处，提供来自时钟生成单元142的时钟信号CLK。与电路211的输出信号被提供到非电路214。同样地，与电路211的输出信号作为控制信号SG1’被提供到在控制器140中的或电路。或电路的输出信号作为控制信号SG1被提供到开关元件SL和SCL。
在与电路212的一个输入端子处，提供非电路214的输出信号。从最低电压检测单元141中输出的选择通知信号SLE被提供于与电路212的另一个输入端处。
与电路212的输出信号，其作为用于控制开关元件S12的接通/截止的控制信号，被提供到开关元件S12。此外，在与电路213的一个输入端子处，提供与电路212的输出信号。在与电路213的另一输入端子处，提供比较器215的输出信号。
与电路213的输出信号，其作为用于控制开关元件S11的接通/截止的控制信号，被提供到开关元件S11。
比较器215的反相输入端与开关元件S11的一端相连接，所述开关元件S11与二次电池B1相连接。比较器215的反相输入端与开关元件S11的一端之间的连接点作为连接点P3被示出。
比较器215的非反相输入端与开关元件S11的另一端相连接，所述开关元件S11与线圈L相连接。在比较器215的非反相输入端与开关元件S11的另一端之间的连接点作为连接点P4被示出。在本实施例中，与非电路217和与非电路218形成触发电路。在与非电路217的一个输入端处，提供比较器112的输出信号，并且在与非电路217的另一输入端处，提供与非电路218的输出信号。在与非电路218的一个输入端处，提供从时钟生成单元142输出的时钟信号CLK，并且在与非电路218的另一输入端处，提供与非电路217的输出信号。在非电路216的输入端处，提供与非电路217的输出信号。
下文中，将参照图3描述本实施例中的蓄电状态调节电路110的操作。图3为示出第一实施例中的蓄电状态调节电路的操作的时序图。在图3中，图示出在二次电池B1由最低电压检测单元141检测出，并且H电平选择通知信号被提供到逻辑电路210的情况中，蓄电状态调节电路110的操作。
首先，将描述在定时T1蓄电状态调节电路110的操作。在定时T1，提供H电平时钟信号CLK。因为在定时T1，在连接点P1和P2之间的电压没有达到参考电压Vref，比较器112的输出信号的信号电平为H电平。因此，与非电路217的输出信号的信号电平变为L电平，并且非电路216的输出信号的信号电平变为H电平。此外，与电路211的输出信号的信号电平变为H电平。也就是说，在定时T1，控制信号SG1’和SG1的信号电平变为H电平，然后开关元件SL和SCL接通以供应线圈电流IL到线圈L。
此外，通过非电路214，与电路211的输出信号被反转为L电平以被提供于电路212的一个输入端处。因为在与电路212的另一输入端处，提供H电平选择通知信号SLE，因此与电路212的输出信号的信号电平是L电平。也就是说，在定时T1，控制信号SG12的信号电平变为L电平，然后开关元件S12关断。
在与电路213的输入端处，提供与电路212的L电平输出信号。因此，无论比较器215的输出信号的信号电平如何，与电路213的输出信号的信号电平为L电平。也就是说，在定时T1，控制信号SG11的信号电平变为L电平，然后开关元件S11关断。
如上所述，在本实施例中的蓄电状态调节电路110，在定时T1，开关元件S11和S12关断，而开关元件SL和SCL接通。
因此，在本实施例中，在定时T1，例如，当蓄电池组100没有与充电器相连接时，线圈L与二次电池B1–B4串联连接。在这种情况下，线圈电流IL从组装电池120供应到线圈L。
因此，在本实施例中，在负载与蓄电池组100相连接的情况下，此外，甚至在既没有负载也没有电池充电器与蓄电池组100相连接的情况下，能通过蓄电状态调节电路110的操作执行二次电池B1–B4的平均电池电压。
同时，在定时T1，通过B+和B-端子，例如当蓄电池组与电池充电器相连接时，线圈L与电池充电器相连接。在这种情况下，线圈电路IL从电池充电器供应到线圈L。
下文中，将描述在定时T2蓄电状态调节电路110的操作。在定时T2，供应线圈电流IL到线圈L，其中在连接点P1和P2之间的电压达到参考电压Vref。在定时T2，比较器112的输出信号被从H电平反转为L电平。因此，在定时T2，与非电路217的输出信号的信号电平变为H电平，并且非电路216的输出信号的信号电平变为L电平。因此，无论时钟信号CLK的信号电平如何，与电路211的输出信号被反转为L电平。
也就是说，在定时T2，信号SG1’的信号电平变为L电平，并且控制信号SG1的信号电平也变为L电平，然后开关元件SL和SCL关断以停止供应线圈电流IL到线圈L。附加地，在定时T2，分别从逻辑电路220、230和240输出的信号SG1’均为L电平。将给出除了被提供H电平选择通知信号的逻辑电路以外的逻辑电路(逻辑电路220、230和240，在定时T2)的操作的具体描述。
同样地，通过非电路214，与电路211的输出信号被反转为H电平以被提供于与电路212的一个输入端处。因为在与电路212的另一端子处提供H电平选择通知信号，因此与电路212的输出信号的信号电平变为H电平。也就是说，在定时T2，控制信号SG12的信号电平变为H电平，然后开关元件S12接通。
在与电路213的一个输入端处，提供与电路212的H电平输出信号。在这种情况下，因为电力在线圈L中积蓄，因此在连接点P4处的电势高于在连接点P3处的电势。因此，比较器215的输出信号的信号电平变为H电平。
因此，与电路213的输出信号从L电平反转为H电平。也就是说，在定时T2，控制信号SG11的信号电平变为H电平，并且开关元件S11接通。
如上所述，在本实施例中的蓄电状态调节电路110中，在定时T2，开关元件SL和SCL关断，而开关元件S11和S12接通。通过这样的操作，在本实施例中的蓄电状态调节电路110中，通过最低电压检测单元141被检测出的二次电池B1与线圈L相连接以释放在线圈L中所积蓄的电力(能量)到二次电池B1。
在下文中，将描述在定时T3蓄电状态调节电路110的操作。在定时T3，完成电力从线圈L到二次电池B1的释放。在本实施例中，基于在连接点P3与连接点P4之间的电势差来检测完成电力从线圈中的L释放的定时。更具体地，在本实施例中，在连接点P3的电势通过比较器215与在连接点P4的电势相比较。然后，当在连接点P3处的电势高于在连接点P4处的电势时，蓄电状态调节电路110通过比较器215的输出信号关断开关元件S11，从而将线圈L与二次电池B1断开。在本实施例中，通过开关元件S11这样的控制，防止能量从二次电池B1回流到线圈L。
在定时T3，当在连接点P3处的电势通过电力从线圈L到二次电池B1的释放而高于在连接点P4处的电势时，比较器215的输出信号从H电平反转为L电平。因此，与电路213的输出信号从H电平反转为L电平。也就是说，在定时T3，控制信号SG11的信号电平变为L电平，然后开关元件S11关断以将线圈L与二次电池B1断开。
如上所述，本实施例中的蓄电状态调节电路110中，在从定时T2到定时T3的周期内，在线圈L中积蓄的电力被供应到二次电池B1以为二次电池B1充电。
附加地，在本实施例中，在定时T3，开关元件SL和SCL保持关断，而开关元件S12保持接通。在本实施例中，控制信号SG1反转为H电平的定时(在开关元件SL和SCL接通的定时)基于时钟信号CLK而被确定。
此外，在本实施例中，控制信号SG1为与控制信号SG12反相的信号。因此，与控制信号SG1被从L电平反转为H电平的定时同步，控制信号SG12被从H电平反转为L电平。也就是说，与开关元件SL和SCL接通的定时同步，开关元件S12关断。
在定时T4，当时钟信号CLK的信号电平变为H电平时，类似于定时T1的情况，开关元件SL和SCL接通而开关元件S12关断。附加地，在这个定时，从定时T3以后，开关元件S11保持关断。
也就是说，在定时T4，本实施例中的蓄电状态调节电路110的操作类似于在定时T1的操作，以便线圈电流IL开始被供应到线圈L。
本实施例中的最低电压检测单元141可检测在定时T3和时钟信号CLK下一次上升的定时T4之间的期间内具有最低电池电压的二次电池。此外，该最低电压检测单元141可检测在定时T3和停止供应线圈电流IL到线圈L的定时T5之间的期间内具有最低电池电压的二次电池。本实施例中的最低电压检测单元141，例如，可检测在每一个特定的时间间隔内具有最低电池电压的二次电池。
此外，在图3中，示出通过逻辑电路210控制的开关元件SL和SCL以及开关元件S11和S12的操作，而省略了通过逻辑电路220、230和240控制的开关元件的操作的图示。
在图3的示例中，逻辑电路220、230和240分别控制开关元件S21和S22、开关元件S31和S32、以及开关元件S41和S42关断。
然后，例如，如果如图3中所示在定时T3之后最低电压检测单元141检测二次电池B2，逻辑电路220执行与如上所述的逻辑电路210的操作类似的操作。也就是说，逻辑电路220控制开关元件SL和SCL以及开关元件S21和S22的接通/截止以释放在线圈L中积蓄的电力到二次电池B2。同时，逻辑电路210、230和240分别控制开关元件S11和S12、开关元件S31和S32、以及开关元件S41和S42关断。
在下文中，将描述在除了通过最低电压检测单元141检测的二次电池B1以外的二次电池情况下，逻辑电路210的操作。
本实施例中的最低电压检测单元141提供H电平选择通知信号SLE到与所检测的二次电池相对应的逻辑电路，同时提供L电平选择通知信号SLE到除了与所检测的二次电池相对应的逻辑电路以外的逻辑电路。
此外，本实施例中的时钟生成单元142，其将被固定在信号电平为L电平的时钟信号CLK提供到由最低电压检测单元141所检测的二次电池以外的逻辑电路。
因此，在最低电压检测单元141没有检测二次电池B1的情况下，被提供于与电路211的一个输入端处的时钟信号CLK被固定为L电平，并且与电路211的输出信号同样被固定为L电平。因此，信号SG1’也同样被固定为L电平。
此外，在逻辑电路212中，被提供于与电路212的一个输入端处的选择通知信号SLE被固定为L电平，并且与电路212的输出信号同样被固定为L电平。因此，与电路213的输出信号被固定为L电平，从而控制信号SG11和SG12变为L电平，然后开关元件S11和S12关断。
如上所述，在本实施例中的蓄电状态调节电路110中，与时钟信号CLK的上升沿同步接通开关元件SL和SCL，并且将线圈L连接在B+端子与B-端子之间以在线圈L中积蓄电力。此外，在本实施例中的蓄电状态调节电路110中，开关元件S11、S12、S21、S22、S31、S32、S41和S42操作，以便当在线圈L中积蓄的电力达到特定值时，将该线圈L与具有最低电池电压的二次电池相连接。
也就是说，在本实施例中，通过将线圈L与在每一个特定的时间间隔内所检测的具有最低电池电压的二次电池相连接而形成闭环，然后，在这个闭环中，在线圈L中所积蓄的电力被供应到二次电池以为该二次电池充电。
本实施例中的蓄电状态调节电路110能通过上文所描述的操作来调节蓄电状态以仅为在二次电池之中具有最低电池电压的二次电池充电。此外，本实施例中的蓄电调节电路110能调节使用一个线圈的多个二次电池的蓄电状态。因此，相比于变压器类型，本实施例能非常有助于缩小尺寸，特别地，在不得不控制更大电流的情况下，这个有益效果变得更加显著。同样地，已知能损不仅由带负载的，而且由不带负载的变压器引起；本实施例能削减由变压器引起的能损。
(第二实施例)
下文中，将参照附图描述第二实施例。在第二实施例中，其不同于第一实施例的情况，使用二极管以防止能量从二次电池B1–B4回流至线圈L。因此，在以下第二实施例的描述中，仅描述第二实施例与第一实施例之间的差异；将相同的参考数字应用于与第一实施例中那些具有相似功能和配置的元件等，并从而省略描述。
图4是示出第二实施例中的限流电路和逻辑电路的图。
附加地，在本实施例中，包含于控制器140中的逻辑电路具有相似功能；因此，在图4中，逻辑电路210A作为四个逻辑电路的一个示例被示出。
在本实施例中，在开关元件S11的一端与二次电池B1的正极之间设置二极管D。附加地，在本实施例中的蓄电状态调节电路中，类似如图4所示的配置，二极管分别被设置于开关元件S21的一端与二次电池B2的正极之间，开关元件S31的一端与二次电池B3的正极之间，以及开关元件S41的一端与二次电池B4的正极之间。
本实施例中的逻辑电路210A包含与电路211和212以及非电路214。此外，本实施例中的逻辑电路210A包含非电路216以及与非电路217和218。在本实施例中，将与电路212的输出信号作为控制信号SG11和SG12分别提供到开关元件S11和开关元件S12。
因此，在本实施例中，控制信号SG11和控制信号SG12为与控制信号SG1反相的信号。
图5是图示出第二实施例中的蓄电状态调节电路的操作的时序图。在本实施例中，如图5所示，用于控制接通/关断开关元件S11和S12的定时的控制信号SG11和控制信号SG12为用于控制接通/关断开关元件SL和SCL定时的控制信号SG1的反转信号。
此外，在本实施例中，当在二次电池B1和二极管D的连接点处的电势高于在开关元件S11和二极管D的连接点处的电势时，通过二极管D防止能量回流。因此，在本实施例中，线圈电流IL从未出现负值。
(第三实施例)
在下文中，将参照附图描述第三实施例。在第三实施例中，其不同于第一实施例的情况，在连接点La与B+端子之间以及在连接点Lb与B+端子之间分别设置二极管。因此，以下第三实施例的描述中，仅描述第三实施例与第一实施例之间的差异；将相同的参考数字应用于与第一实施例中那些具有相似功能和配置的元件等，并从而省略描述。图6是图示出第三实施例中的蓄电池组的图。
本实施例中的蓄电池组100A包含B+端子、B-端子、线圈L、蓄电状态调节电路110A、组装电池120、电池电压检测电路130以及控制器140A。
本实施例中的蓄电池组100A将在组装电池120中所积蓄的电力提供给通过B+端子和B-端子连接的负载。此外，本实施例中的蓄电池组100A通过由B+端子和B-端子所连接的电池充电器为组装电池120中的二次电池充电。
此外，在本实施例中，开关元件S11的另一端与二极管D1的阳极相连接。二极管D1的阴极与二次电池B1的正极和B+端子相连接。在二极管D1的阴极和B+端子之间的连接点作为连接点P5被示出。此外，在本实施例中，开关元件S11、S21、S31，和S41的另一端与连接点Lb相连接。
在本实施例中，开关元件S12的一端与二次电池B1的负极相连接。类似地，开关元件S22的一端与二次电池B2的负极相连接，开关元件S32的一端与二次电池B3的负极相连接，开关元件S42的一端与二次电池B4的负极相连接。
此外，在本实施例中，开关元件S42的另一端与二极管D2的阴极相连接。二极管D2的阳极与二次电池B4的负极和B-端子相连接。此外，在本实施例中，开关元件S12、S22、S32和S42的另一端与连接点La相连接。
本实施例中的控制器140包含逻辑电路410、420、430和440。此外，本实施例中的控制器140A包含最低电压检测单元141和时钟生成单元142。
本实施例中与二次电池B1相对应的逻辑电路410控制来自线圈L的电力的供应和切断。本实施例中与二次电池B2相对应的逻辑电路420控制来自线圈L的电力的供应和切断。本实施例中与二次电池B3相对应的逻辑电路430控制来自线圈L的电力的供应和切断。本实施例中与二次电池B4相对应的逻辑电路440控制来自线圈L的电力的供应和切断。
本实施例中的最低电压检测单元141基于从电池电压检测电路130的输出检测在二次电池B1–B4之中具有最低电池电压的二次电池，并向逻辑电路告知检测结果。
具体地，最低电压检测单元141提前将具有低电平的选择通知信号提供给逻辑电路410、420、430和440。当最低电压检测单元141检测到具有最低电池电压的二次电池时，该最低电压检测单元141可将选择通知信号的电平反转为高电平，所述选择通知信号被提供到与所检测的二次电池相对应的逻辑电路。
本实施例中的时钟生成单元142生成时钟信号以被提供到逻辑电路410、420、430和440。本实施例中的时钟生成单元142提供特定频率的时钟信号到与通过最低电压检测单元141检测到的二次电池相对应的逻辑电路，并且当向与所检测的二次电池以外的与二次电池相对应的逻辑电路提供时钟信号时，可固定该时钟信号的电平。
逻辑电路410生成信号SG1’和SG2’，该信号为用于控制开关元件SL和包含于限流电路111中的开关元件SCL的控制信号SG1和SG2的基础，逻辑电路410还生成用于控制开关元件S11的控制信号SG11以及用于控制开关元件S12的控制信号SG12。逻辑电路420生成信号SG1’和SG2’、用于控制开关元件S21的控制信号、以及用于控制开关元件S22的控制信号。逻辑电路430生成信号SG1’和SG2’、用于控制开关元件S31的控制信号、以及用于控制开关元件S32的控制信号。逻辑电路440生成信号SG1’和SG2’、用于控制开关元件S41的控制信号、以及用于控制开关元件S42的控制信号。
本实施例中的控制器140具有一个或电路，该电路的输入信号为通过逻辑电路410、420、430和440分别生成的信号SG1’和SG2’，并且或电路的输出信号为控制信号SG1和SG2。
附加地，在图6中，仅示出了在逻辑电路410与开关元件SL之间的连接、在逻辑电路410与限流电路111之间的连接、以及在逻辑电路410与开关元件S11和S12之间的连接。在本实施例中的蓄电池组100A中，逻辑电路420与开关元件SL之间的连接、逻辑电路420与限流电路111之间的连接、以及逻辑电路420与开关元件S21和S22之间的连接，均与逻辑电路410与开关元件SL之间的连接、逻辑电路410与限流电路111之间的连接、以及逻辑电路410与开关元件S11和S12之间的连接相同。同样地，逻辑电路430与开关元件SL之间的连接、逻辑电路430与限流电路111之间的连接、以及逻辑电路430与开关元件S31和S32之间的连接、逻辑电路440与开关元件SL之间的连接、逻辑电路440与限流电路111之间的连接、以及逻辑电路440与开关元件S41和S42之间的连接，分别与逻辑电路410与开关元件SL之间的连接，逻辑电路410与限流电路111之间的连接、以及逻辑电路410与开关元件S11和S12之间的连接相同。之后将给出逻辑电路410、420、430和440的具体描述。
如上所述，在本实施例中，控制器140A检测具有最低电池电压的二次电池，并输出控制信号以将所检测的二次电池与线圈L相连接。蓄电状态调节电路110A基于所述控制信号来操作开关元件。在本实施例中的蓄电状态调节电路110A中，通过这样的操作，提供在线圈L中积蓄的电力到具有最低电池电压的二次电池；于是，调节二次电池B1–B4的蓄电状态。
此外，在本实施例中，通过以开关元件S11在开关元件S12之前接通的方式来执行通过开关元件S11和S12来将二次电池B1与线圈L相连接。因此，本实施例中，防止由在连接开关操作中通过首先将二次电池B1的负极与B-端子相连接而引起的从二次电池B1到B-端子的电力的释放。
因此，在本实施例中，能调节二次电池B1–B4的蓄电状态，稳固蓄电状态调节电路110A的操作。
在下文中，将参照图7描述本实施例中的限流电路111，以及逻辑电路410、420、430和440。
图7是图示出第三实施例中的限流电路和逻辑电路的图。本实施例中的逻辑电路410、420、430和440分别具有相同的配置。因此，在图7中，逻辑电路410作为一个示例被示出。附加地，在图7中的逻辑电路410为用于执行在图8中时序图所示的操作的电路的示例。逻辑电路410可仅具有一种配置，该配置用于执行在图8中时序图所示的操作。
限流电路111包含开关元件SCL、电阻R、比较器112以及参考电压发生单元113。
开关元件SCL的一端与连接点Lb相连接，并且该开关元件SCL的另一端与连接点P1相连接，所述连接点P1为比较器112的反向输入端与电阻R的连接处。通过从逻辑电路410输出的控制信号SG1和SG2，分别控制接通/关断本实施例中的开关元件SL和SCL。也就是说，本实施例中的开关元件SL和SCL构成控制在二次电池B1–B4与线圈L之间串联的连接/断开的开关单元。换言之，本实施例中的开关元件SL和SCL构成控制线圈L的电力积蓄和释放的开关单元。电阻R的另一端与连接点P2相连接，所述连接点P2为参考电压发生单元113和B-端子的连接处。
参考电压发生单元113生成参考电压Vref，并且其正极与比较器112的非反向输入端相连接。比较器112的输出端与下文描述的与非电路321的一个输入端相连接。
本实施例中的逻辑电路410包含与电路311、312、313和314、非电路315、316、317、318和319、比较器320、以及与非电路321和322。
在与电路311的一个输入端处，提供从时钟生成单元142中输出的时钟信号CLK，并且在与电路311的另一输入端处，提供非电路315的输出信号。与电路311的输出信号被提供给非电路316。此外，在与电路314的输入端处，提供与电路311的输出信号。
此外，与电路311的输出信号作为信号SG2’被提供到在控制器140A中的或电路(未示出)。或电路的输出信号作为控制信号SG2被提供到开关元件SCL。
在与电路312的一个输入端处，提供非电路316的输出信号。从最低电压检测单元141中输出的选择通知信号SLE被提供于与电路312的另一输入端处。
在非电路318的输入端处，提供与电路312的输出信号。在非电路319的输入端处，提供非电路318的输出信号。非电路319的输出信号作为用于控制开关元件S12的导通/截止的控制信号SG12被提供到开关元件S12。此外，在非电路317的输入端处提供非电路319的输出信号。附加地，在本实施例中，非电路318和非电路319形成延迟电路400。
在与电路313的一个输入端处，还提供与电路312的输出信号。在与电路313的另一输入端处，提供比较器320的输出信号。
与电路313的输出信号作为用于控制开关元件S11的导通/截止的控制信号SG11被提供到开关元件S11。
比较器320的反向输入端子与开关元件S11的一端相连接，所述开关元件S11与二次电池B1相连接。比较器320的反向输入端子与开关元件S11的一端之间的连接点作为连接点P3被示出。
比较器320的非反向输入端子与开关元件S11的另一端相连接，所述S11与线圈L相连接。比较器320的非反向输入端子与开关元件S11的另一端之间的连接点作为连接点P4被示出。
在本实施例中，信号SG2’，其作为与电路311的输出信号，被提供于与电路314的一个输入端处。在与电路314的另一输入端处，提供非电路317的输出信号。与电路314的输出信号作为信号SG1’被提供于控制器140A中的或电路(未示出)。或电路中的输出信号作为控制信号SG1提供到开关元件SL。
在本实施例中，与非电路321和与非电路322形成触发电路。在与非电路321的一个输入端处，提供比较器112的输出信号，而在与非电路321的另一输入端处，提供与非电路322的输出信号。在与非电路322的一个输入端处，提供从时钟生成单元142中输出的时钟信号CLK，而在与非电路322的另一输入端处，提供与非电路321的输出信号。在非电路315的输入端处，提供与非电路321的输出信号。
在下文中，将参照图8描述本实施例中的蓄电状态调节电路110A的操作。图8是用于图示第三实施例中的蓄电状态调节电路的操作的时序图。在图8中，在二次电池B1通过最低电压检测单元141而被检测出，以及H电平选择通知信号SLE被提供到逻辑电路410的情况下，示出蓄电状态调节电路110A的操作。
首先，将描述在定时T0，蓄电状态调节电路110的操作。在定时T0，提供H电平时钟信号CLK。因为在定时T0，连接点P1和P2之间的电压没有达到参考电压Vref，因此比较器112的输出信号的信号电平为H电平。因此，与非电路321的输出信号的信号电平变为L电平，而非电路315的输出信号变为H电平。因为提供H电平时钟信号CLK，此处与电路311的输出信号的信号电平为H电平。也就是说，在定时T0，信号SG2’和控制信号SG2的信号电平变为H电平，然后开关元件SCL接通。
此外，在定时T0，因为非电路316的输出信号的信号电平为L电平，与电路312的输出信号的信号电平变为L电平，然后非电路319的输出信号的信号电平同样变为L电平。因此，非电路317的输出信号的信号电平变为H电平，并且与电路314的输出信号的信号电平变为H电平。也就是说，在定时T0，信号SG1’和控制信号SG1的信号电平变为H电平，然后开关元件SL接通。
因此，在本实施例中，在定时T0，例如，当蓄电池组100A没有与电池充电器相连接时，线圈L与二次电池B1–B4串联连接。在这种情况下，线圈电流IL被从组装电池120中供应到线圈L。
此外，在定时T0，因为非电路319的输出信号的信号电平为L电平，控制信号SG12的信号电平变为L电平，并且开关元件S12关断。此外，在定时T0，因为与电路312的输出信号的信号电平为L电平，与电路313的输出信号的信号电平变为L电平，然后开关元件S11关断。
在下文中，将描述在定时T1，蓄电状态调节电路110A的操作。在定时T1，连接点P1和P2之间的电压达到参考电压Vref，并且比较器112的输出信号的信号电平从H电平反转为L电平。然后，与非电路321的输出信号的信号电平变为H电平并且非电路315的输出信号的信号电平变为L电平。因此，与电路311的输出信号的信号电平变为L电平。也就是说，在定时T1，信号SG2’和控制信号SG2的信号电平变为L电平，然后开关元件SCL关断。
在下文中，将描述在定时T2，蓄电状态调节电路110A的操作。在定时T1，与电路311的输出信号电平从H电平反转为L电平。通过与电路314接收该与电路311的L电平输出信号。因此，在定时T2，与电路的输出信号314从H电平反转到L电平，并且信号SG1’和控制信号SG1的信号电平变为L电平，然后开关元件SL关断。
在本实施例中，来自比较器112的输出信号通过门达到开关元件SCL，以及来自比较器112的输出信号通过门达到开关元件SL，定时T1与T2之间的时间差由所述的门的数量的差异所引起。在图7中，来自比较器112的输出信号穿过门达到开关元件SL，所述的门的数量为四个，即，与非电路321、非电路315、以及与电路311和314。同时，来自比较器112的输出信号穿过门达到开关元件SL，所述的门的数量为三个，即，与非电路321、非电路315、以及与电路311。
因此，在本实施例中，开关元件SCL关断的定时T1与开关元件SL关断的定时T2之间的时间段等于比较器的输出信号用来通过与电路314所需要的时间。
在本实施例中，在定时T2，开关元件SL和SCL两者关断。此外，在定时T2，开关元件S11和S12两者关断。
在此时，线圈L的一端(与连接点Lb相连接)通过二极管D1与B+端子(二次电池B1的正极)相连接，而线圈的另一端(与连接点La相连接)通过二极管D2与B-端子(二次电池B4的负极)相连接。因此，在本实施例中，即使开关元件SL和SCL关断以及开关元件S11和S12关断，在线圈L的两端处的电势也被固定。因此，根据本实施例，防止线圈L的两端从任何元件处断开，从而使蓄电状态调节电路110A的操作能稳定。
下文中，将描述蓄电状态调节电路110A在定时T3的操作。在定时T1，当与电路311的输出信号从H电平反转为L电平时，非电路316的输出信号从L电平反转为H电平。因此，与电路312的输出信号从L电平反转为H电平。
在与电路313的一个输入端处，提供与电路312的H电平输出信号。在此定时，因为在线圈L中积蓄的电力，在连接点P4处的电势高于在连接点P3处的电势。因此，比较器320的输出信号的信号电平变为H电平。
因此，与电路313的输出信号从L电平反转为H电平。也就是说，在定时T3，控制信号SG11的信号电平变为H电平，然后开关元件S11接通。
在定时T2与定时T3之间的时间差，例如，由与电路311的输出信号通过门的数量的差异所引起。与电路311的输出信号穿过门达到开关元件SL，所述的门的数量为一个，即，与电路314。同时，与电路311的输出信号穿过门达到开关元件S11，所述的门的数量为三个，即，非电路316，以及与电路312和313。
在定时T2与定时T3之间的时间段与这样的门的数量的差异相对应。
下文中，将描述蓄电状态调节电路110A在定时T4的操作。当与电路312的输出信号从L电平反转为H电平，通过非电路318和319，提供该H电平输出信号到开关元件S12。因此，在定时T4，控制信号SG12的信号电平变为H电平，然后开关元件S12接通。
如上所述，在定时T4，本实施例中的蓄电状态调节电路110A与通过最低电压检测单元131检测的二次电池B1相连接，从而释放在线圈L中积蓄的电力(能量)到二次电池B1。
下文中，将描述通过本实施例中的非电路318和319形成的延迟电路400。
在本实施例中，与电路312的输出信号通过门达到开关元件S11，所述门仅为与电路313。因此，在本实施例中，设置延迟电路400以便与电路312的输出信号通过至少两个门达到开关元件S12。
在本实施例中，通过在与电路312与开关元件S12之间设置比在与电路312与开关元件S11之间更多的门，开关元件S12晚于开关元件S11接通。
在本实施例中，通过这样的操作，控制在开关元件S11和S12接通的定时，使得当控制将线圈L与二次电池B1相连接时，在线圈L的其他端之前，将与连接点Lb相连接的、线圈L的一端与二次电池B1的正极相连接。
因此，在本实施例中，例如，当控制线圈L与二次电池B1相连接时，防止与连接点La相连接的、线圈L的另一端提前与二次电池B1的负极相连接，以引起从二次电池B1到B-端子的电力的释放。在蓄电状态调节电路110A中，在与连接点La相连接的、线圈L的一端提前与二次电池B1的负极相连接的情况下，二次电池B1的负极(二次电池B2的正极)通过开关元件S12将线圈L1以及二极管D1与连接点P5相连接，从而通过二次电池B1–B4与B-端子相连接。因此，在线圈L中积蓄的电力如二次电池B1那样被供应到二次电池B2–B4。换言之，预期被提供到二次电池B1的电力被释放到二次电池B2–B4，直到开关元件S11接通为止。在本实施例中，通过在连接线圈L的其他端之前，将与连接点Lb相连接的、线圈L的一端与二次电池B1的正极相连接，防止上文所描述的电力的释放从而降低为二次电池B1充电前的能损。
此外，在本实施例中，防止在比较器320的非反向输入端处的电势(连接点P4的电势)变得过高以致于超过比较器320的耐受电压，这会由与连接点La相连接的、线圈L的另一端与二次电池B1提前相连接引起。
下文中，将描述蓄电状态调节电路110A在定时T5的操作。在定时T5，完成从线圈L到二次电池B1的电力的释放。在本实施例中，基于在连接点P3与连接点P4之间的电势差来检测完成电力从线圈中的L释放的定时。更具体地，在本实施例中，通过比较器320将连接点P3的电势与连接点P4的电势进行比较。然后，当在连接点P3处的电势高于在连接点P4处的电势时，蓄电状态调节电路110A通过比较器320的输出信号关断开关元件S11，从而从二次电池B1处断开线圈L。在本实施例中，通过开关元件S11这样的控制，防止能量从二次电池B1回流到线圈L。
在定时T5，当在连接点P3处的电势，通过电力从线圈L到二次电池B1的释放而高于在连接点P4处的电势，比较器320的输出信号从H电平反转为L电平。因此，与电路313的输出信号从H电平反转为L电平。也就是说，在定时T5，控制信号SG11的信号电平变为L电平，于是开关元件S11关断以从二次电池B1处断开线圈L。
如上所述，在从定时T4到定时T5的时间段内，本实施例中的蓄电状态调节电路110A将在线圈L中积蓄的电力供应到二次电池B1以为二次电池B1充电。
附加地，在本实施例中，在定时T5，开关元件SL和SCL保持关断，而开关元件S12保持接通。在本实施例中，控制信号SG1和SG2反转为H电平的定时(在开关元件SL和SCL接通的定时)基于时钟信号CLK而被确定。
在定时T5，因为从线圈L到二次电池B1电力的释放(即二次电池B1的充电)已经完成，因此开关元件S11可在开关元件S12之前关断。
然后，在定时T6，时钟信号CLK变为H电平。在定时T7信号SG2’和控制信号SG2的信号电平变为H电平，并且开关元件SCL接通。在定时T8，控制信号SG12的信号电平变为L电平，然后开关元件S12关断。在定时T9，信号SG1’和控制信号SG1的信号电平变为H电平，从而接通开关元件SL。
在定时T7和定时T8之间的时间段与那些设置在与电路311的输出端和开关元件S12之间的门以及那些设置在与电路311的输出端和开关元件SL之间的门之间的数量的差异相对应。
在本实施例中，在定时T9，本实施例中的蓄电状态调节电路110A的操作类似于在定时T0的操作，并且线圈电流IL开始被供应到线圈L。
本实施例中的最低电压检测单元141可检测在定时T5和时钟信号CLK下一次上升的定时T6之间的期间内具有最低电池电压的二次电池。此外，该最低电压检测单元141可检测在定时T5和停止供应线圈电流IL到线圈L的定时T10之间的期间内具有最低电池电压的二次电池。本实施例中的最低电压检测单元141，例如，可检测在每一个特定的时间间隔内具有最低电池电压的二次电池。
此外，在图8中，示出通过逻辑电路410控制的开关元件SL和SCL以及开关元件S11和S12的操作，而省略了通过逻辑电路420、430和440控制的开关元件的操作的图示。
在图8的示例中，逻辑电路420、430和440分别控制开关元件S21和S22、开关元件S31和S32，以及开关元件S41和S42关断。
然后，例如，如果如图8中所示在定时T5之后最低电压检测单元141检测二次电池B2，逻辑电路420执行与如上所述的逻辑电路410的操作类似的操作。也就是说，逻辑电路420控制开关元件SL和SCL以及开关元件S21和S22的导通/截止以释放在线圈L中积蓄的电力到二次电池B2。同时，逻辑电路410、430和440分别控制开关元件S11和S12、开关元件S31和S32、以及开关元件S41和S42关断。
在下文中，将描述在除了通过最低电压检测单元141检测的二次电池B1以外的二次电池情况下，逻辑电路410的操作。
本实施例中的最低电压检测单元141提供H电平选择通知信号SLE到与所检测的二次电池相对应的逻辑电路，而提供L电平选择通知信号SLE到除了与所检测的二次电池相对应的逻辑电路以外的逻辑电路。
此外，本实施例中的时钟生成单元142将被固定在信号电平为L电平的时钟信号CLK提供到与由最低电压检测单元141所检测的二次电池对应的逻辑电路以外的逻辑电路。
因此，在最低电压检测单元141没有检测二次电池B1的情况下，被提供于与电路311的一个输入端处的时钟信号CLK被固定为L电平，并且与电路311的输出信号同样被固定为L电平。因此，信号SG1’和信号SG2’也同样被固定为L电平。
此外，被提供于与电路312的一个输入端处的选择通知信号SLE被固定为L电平，并且与电路312的输出信号同样被固定为L电平。因此，与电路313的输出信号被固定为L电平，从而控制信号SG11和SG12变为L电平，于是开关元件S11和S12关断。
如上所述，在本实施例中的蓄电状态调节电路110A中，通过检测时钟信号CLK的上升沿接通开关元件SL和SCL，并且将线圈L连接在B+端子与B-端子之间以在线圈L中积蓄电力。此外，在本实施例中的蓄电状态调节电路110A中，开关元件S11、S12、S21、S22、S31、S32、S41和S42被操作，以便当在线圈L中积蓄的电力达到特定值时，将该线圈L与具有最低电池电压的二次电池相连接。
也就是说，在本实施例中，通过将线圈L与在每一个特定的时间间隔内所检测的具有最低电池电压的二次电池相连接而形成闭环，然后，在这个闭环中，在线圈L中所积蓄的电力被供应到二次电池以为该二次电池充电。
本实施例中的蓄电状态调节电路110A能通过上述的操作调节蓄电状态以仅为在二次电池之中具有最低电池电压的二次电池充电。此外，本实施例中的蓄电调节电路110A能调节使用一个线圈的二次电池的蓄电状态。因此，相比于变压器类型，本实施例能非常有助于缩小尺寸，特别地，在不得不控制更大电流的情况下，这个有益效果变得更加显著。此外，已知能损不仅由带负载的，而且由不带负载的变压器引起；本实施例能削减由变压器引起的能损。
在上文中，尽管本发明为完整并且清楚的公开，已关于具体实施例描述了本发明，但是修改的权利要求并不因此被限制，而是应该被理解为本领域技术人员可想到的所有修改和替换结构，其落入这里阐述的基本教导中。本申请是基于2014年2月28日申请的日本优先权申请No.2014-039210、2014年12月9日申请的日本优先权申请No.2014-249245以及2015年2月12日申请的日本优先权申请No.2015-024870，其整体内容通过引用合并在此。
附图标记列表
100、100A 蓄电池组
110、110A 蓄电状态调节电路
120 组装电池
130 电池电压检测电路
140 控制器
141 最低电压检测单元
142 时钟生成单元
210、220、230、240、210A、410、420、430、440 逻辑电路

Claims (10)

1.一种控制开关电路的方法，所述开关电路包含被配置为在线圈中电力积蓄和电力释放之间的切换的第一开关单元，以及被配置为将多个相应的蓄电池与所述线圈连接或断开的第二开关单元，所述方法包括：
执行接通所述第一开关单元并关断所述第二开关单元的操作的第一步骤；以及
执行关断所述第一开关单元并仅接通所述第二开关单元中的一个的操作的第二步骤，其中
所述第二开关单元的每一个包含被配置为将所述相应的蓄电池的正极与所述线圈的一端连接或断开的第一开关元件；以及
被配置为将所述相应的蓄电池的负极与所述线圈的另一端连接或断开的第二开关元件；其中，基于在所述相应的蓄电池的正极处的电势与在所述线圈的一端处的电势之间的差异，控制所述第一开关元件关断。
2.如权利要求1所述的控制开关电路的方法，其中，在所述第二步骤中，
在关断所述第一开关单元后，所述第二开关单元之一被接通以连接所述蓄电池中的相应的蓄电池的正极与所述线圈的一端，并随后连接所述相应的蓄电池的负极与所述线圈的另一端。
3.如权利要求1到2中任一项所述的控制开关电路的方法，其中，当流入所述线圈的电流值达到特定值时，控制所述第一开关单元关断。
4.如权利要求1到3中任一项所述的控制开关电路的方法，其中，所述第二开关单元之一与在所述蓄电池之中具有最低电压的蓄电池相对应。
5.一种蓄电状态调节电路，包括：
第一开关单元，其被配置为在线圈中电力积蓄和电力释放之间切换；以及
第二开关单元，其被配置为将多个相应的蓄电池与所述线圈连接或断开，其中，当所述第一开关单元接通时，所述第二开关单元关断，并且
当所述第一开关单元关断时，仅接通所述第二开关单元之一，其中，
所述第二开关单元中的每一个包含被配置为将所述相应的蓄电池的正极与所述线圈的一端连接或断开的第一开关元件；以及
被配置为将所述相应的蓄电池的负极与所述线圈的另一端连接或断开的第二开关元件；其中，基于在所述相应的蓄电池的正极处的电势与在所述线圈的一端处的电势之间的差异，所述第一开关元件关断。
6.如权利要求5所述的蓄电状态调节电路，其中，所述第二开关单元之一接通以连接所述蓄电池中的相应的蓄电池的正极与所述线圈的一端，并随后连接所述相应的蓄电池的负极与所述线圈的另一端。
7.如权利要求6所述的蓄电状态调节电路，其中，
所述第一开关单元包含被配置为将所述线圈的一端与串联连接的所述蓄电池的正极连接的第三开关元件；以及
被配置为将所述蓄电池的负极与所述线圈的另一端连接的第四开关元件；其中，第一二极管被设置在所述第一开关元件与所述第三开关元件之间，并且第二二极管被设置在所述第二开关元件与所述第四开关元件之间。
8.一种蓄电状态调节装置，其包括：
线圈；
第一开关单元，其被配置为在所述线圈中电力积蓄和电力释放之间切换；以及
第二开关单元，其被配置为将多个相应的蓄电池与所述线圈连接或断开，其中，当所述第一开关单元接通时，所述第二开关单元关断，以及
当所述第一开关单元关断时，仅接通所述第二开关单元之一，其中，
所述第二开关单元中的每一个包含被配置为将所述相应的蓄电池的正极与所述线圈的一端连接或断开的第一开关元件；以及
被配置为将所述相应的蓄电池的负极与所述线圈的另一端连接或断开的第二开关元件；其中，基于在所述相应的蓄电池的正极处的电势与在所述线圈的一端处的电势之间的差异，所述第一开关元件关断。
9.如权利要求8所述的蓄电状态调节装置，其中，所述第二开关单元之一接通以连接所述蓄电池中的相应的蓄电池的正极与所述线圈的一端，并随后连接所述相应的蓄电池的负极与所述线圈的另一端。
10.一种蓄电池组，其包括：
如权利要求8所述的蓄电状态调节装置；以及
所述多个蓄电池。
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Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11437828B2 (en) * 2018-09-06 2022-09-06 Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. Equalization circuit and power storage system

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102306940A (zh) * 2010-05-03 2012-01-04 英飞凌科技股份有限公司 主动电荷平衡电路
CN103155346A (zh) * 2011-03-18 2013-06-12 旭化成微电子株式会社 串联蓄电单元的平衡充电电路、串联蓄电单元的平衡充电方法

Family Cites Families (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6642693B2 (en) 2000-11-21 2003-11-04 Nagano Japan Radio Co., Ltd. Voltage equalizing apparatus for battery devices
JP3630303B2 (ja) 2000-11-21 2005-03-16 長野日本無線株式会社 蓄電素子の電圧均等化装置
JP2002171692A (ja) * 2000-12-06 2002-06-14 Hitachi Ltd 直流電源装置
JP4644439B2 (ja) * 2004-05-14 2011-03-02 富士フイルム株式会社 光学濃度変化要素制御装置、及び該制御装置を有する撮影システム
KR20090121402A (ko) * 2007-03-20 2009-11-25 에네르델, 인코포레이티드 직렬 연결된 전지의 충전 상태를 밸런싱하기 위한 시스템과 방법
JP2008289258A (ja) * 2007-05-16 2008-11-27 Toyota Motor Corp 電源装置およびその制御方法並びに車両
JP4995005B2 (ja) * 2007-08-24 2012-08-08 株式会社日本自動車部品総合研究所 車両用ｄｃｄｃコンバータ装置
JP4858378B2 (ja) * 2007-09-14 2012-01-18 日本テキサス・インスツルメンツ株式会社 多セル直列電池用のセル電圧監視装置
JP2009194986A (ja) * 2008-02-13 2009-08-27 Toyota Motor Corp 車両の充電装置
CN102035010B (zh) 2009-09-29 2013-05-01 凹凸电子（武汉）有限公司 电池单元均衡电路及方法
JP2011141204A (ja) * 2010-01-07 2011-07-21 Sanyo Electric Co Ltd 電池電圧検出回路
JP2012125048A (ja) * 2010-12-08 2012-06-28 Denso Corp モータ駆動装置、及び、これを用いた電動パワーステアリング装置
JP5553061B2 (ja) 2011-06-30 2014-07-16 株式会社豊田自動織機 セルバランス装置
EP2541728A2 (en) 2011-06-30 2013-01-02 Kabushiki Kaisha Toyota Jidoshokki Cell balancing device
US9203121B2 (en) * 2011-10-12 2015-12-01 Texas Instruments Incorporated Inductor-based active balancing for batteries and other power supplies
JP2013233028A (ja) * 2012-04-27 2013-11-14 Toyota Industries Corp 電圧均等化装置
CN102738860B (zh) * 2012-06-04 2015-07-29 成都芯源系统有限公司 电池均衡装置和堆叠均衡装置
KR101450717B1 (ko) * 2013-01-18 2014-10-16 포항공과대학교 산학협력단 엘씨 직렬공진을 이용한 배터리셀 밸런싱 회로
US9176197B2 (en) * 2013-07-22 2015-11-03 GM Global Technology Operations LLC Battery sensing circuit path resistance compensation systems and methods
JP2015119614A (ja) 2013-11-15 2015-06-25 株式会社リコー 蓄電状態調整回路、蓄電状態調整装置及び電池パック
US20150222137A1 (en) * 2014-02-04 2015-08-06 Hycon Technology Corp. Control method for achieving power transfer between stacked rechargeable battery cells and power transfer circuit thereof
KR102237034B1 (ko) * 2014-02-18 2021-04-06 주식회사 실리콘웍스 다양한 밸런싱 동작 모드가 가능한 밸런싱 장치 및 그 방법

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102306940A (zh) * 2010-05-03 2012-01-04 英飞凌科技股份有限公司 主动电荷平衡电路
CN103155346A (zh) * 2011-03-18 2013-06-12 旭化成微电子株式会社 串联蓄电单元的平衡充电电路、串联蓄电单元的平衡充电方法

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