CN1538586A - 容量波动抑制电路 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种容量波动抑制电路，其目的在于，在以用于检测构成电池组2的电池2a～2d的电压的检测线7c为界，将上述电池组2分成多个块(2a～2c和2d)的情况下，抑制由于在所述检测线7c上流过电流，使得在该分开后的块之间产生消耗电流的差而产生的块的容量波动。本发明的容量波动抑制电路是在多个块之中，使其它块(2d)的电流值与电流值最高的块(2a～2c)的消耗电流相一致地计算而得到的电路或元件，且插接到上述电流值最高的块(2a～2c)以外的块(2d)的正负极之间。

Description

容量波动抑制电路
技术领域
本发明涉及抑制容量波动的技术，在以用于检测构成电池组的电池的电压的检测线为界，将所述电池组分成多个块的情况下，用于抑制由于在所述检测线上流过电流，使得在上述分开后的块之间产生消耗电流的差而产生的块的容量的波动，
背景技术
现有的如锂离子电池这样的，在由串联的多个电池构成的电池组中，在检测任意电池的电压的情况下，由于检测线上流过电流，在以检测线为界的上位块和下位块之间产生消耗电流的差而产生容量的波动。即，如图7所示，在控制基板1上安装电压检测电路3和CPU(Central Processing Unit，即中央处理器)4，在检测构成电池组2的电池2d的电压的情况下，根据检测线7c流过电流(I2-I1)，以检测线7c为界，上位块即电池2d流过电流I1，下位块即由电池2a、2b、2c构成的电池群2A流过电流I2。这样地，在上位块与下位块之间产生消耗电流的差，在电池的电压上产生波动。再有，在此，电源线6也兼作检测线。
若产生这样的波动，对于电池的实际容量，由于能够使用的容量减少，因此，为了修正产生的波动，就需要使容量高的电池(Cell)或块个别地放电。因此，通常，在电池的电压产生了波动的情况下，检测该波动，主动地抑制波动(例如，参照特开平6-253463号公报)。
但是，通常用于维持容量的平衡采取的技术，需要对电池的灵敏的控制，复杂的结构。
发明内容
本发明是鉴于上述问题而成的，其目的在于提出一种通过抑制电池的电压的波动本身，无需在产生了波动后主动地进行抑制波动的控制的发明。
为了达到上述目的，与权利要求1相关的本发明的容量波动抑制电路是，在以用于检测构成电池组的电池的电压的检测线为界，将所述电池组分成多个块的情况下，用于抑制由于在所述检测线上流过电流，使得在上述分开后的块之间产生消耗电流的差而产生的块的容量的波动，其特征在于，本发明的容量波动抑制电路是在上述多个块中，使其它块的电流值与电流值最高的块的消耗电流相一致地进行计算而得到的电路或元件，且插接到上述电流值最高的块以外的块的正负极之间。
与权利要求2相关的发明的特征是在权利要求1记载的容量波动抑制电路中，所述容量波动抑制电路是恒流二极管、恒流电路或电阻。
附图说明
图1是包括了与本发明的一个实施方式相关的容量波动抑制电路11的控制基板1和电池组(パツクバツテリ)2的结构图。
图2是包括了与本发明的一个实施方式相关的容量波动抑制电路11’的控制基板1和电池组2的结构图。
图3是示出了第一实施例的没安装容量波动抑制电路12的状态的图。
图4是示出了第一实施例的安装了容量波动抑制电路12的状态的图。
图5是示出了第二实施例的没安装容量波动抑制电路13的状态的图。
图6是示出了第二实施例的安装了容量波动抑制电路13的状态的图。
图7是没包括容量波动抑制电路11的控制基板1和电池组2的结构图。
其中，附图标记说明如下：
1                     控制基板
2                     电池组
2a、2b、2c、2d        电池
2A                    电池群
3                     电压检测电路
3’                                         电压检测电路
4                     CPU
5                     差动放大电路
6                     电源线
7a、7b、7c、7d        检测线
8a、8b、8c、8d        电阻
11                    容量波动抑制电路
11’                                       容量波动抑制电路
12                    容量波动抑制电路
12b、12c、12d         恒流元件
13                    容量波动抑制电路
13b、13c、13d         电阻
具体实施方式
以下，用图1和图2说明本发明的一个实施方式。
图1示出了图7中的I2＞I1时，适用了本发明的实施方式，是包括了与本发明的一个实施方式相关的容量波动抑制电路11的控制基板1和电池组2的结构图。图2示出了图7中的I2＜I1时，适用了本发明的实施方式，同样是包括了容量波动抑制电路11’的控制基板1和电池组2的结构图。
图1中示出的控制基板1是用于进行电池组2的充放电控制和容量(剩余量)管理的基板。在控制基板1上安装着：电压检测电路3，用于检测电池组2的电压；CPU4，用于接收检测结果后，发出相映于下面处理的命令；容量波动抑制电路11，是本实施方式的特征部分。此外，该控制基板1与地面G连接。
另一方面，在本实施方式中，电池组2由串联的4个电池2a、2b、2c、2d构成。电池组2的负极与地面连接，电池组2的正极通过兼作电源线的检测线7d，与容量波动抑制电路11连接。
此外，在电池2c和电池2d之间设置电压检测端子cd，检测线7c由此延伸到电压检测电路3。检测线7d与检测线7c成为一组，能够检测电池2d的电压或电池2a、2b、2c、2d(电池群2A)的总电压。
另外，容量波动控制电路11是使图7中的电流值低的电池2d的消耗电流与电流值高的电池群2A的电流值(I2)相一致地计算而得到的电路或元件，插接到控制基板1上的电池2d的正负极之间。换言之，容量波动抑制电路11是在上述块(电池2d、电池群2A)之中，使其它块(电池2d)的电流值与电流值最高的块(电池群2A)的消耗电流相一致地计算而得到的电路或元件，且插接到电流值最高的块(电池群2A)以外的块(电池2d)的正负极之间。
在本实施方式中，由于从最初开始已知某种程度的波动，与之相应，若将容量波动抑制电路11插接到规定位置中，就能够抑制电压的波动本身，无需在产生了波动之后主动地进行抑制波动的控制。
如以上说明的，根据本实施方式，通过在上述规定位置上安装容量波动抑制电路11，使流过构成电池组2的全部电池2a、2b、2c、2d的电流与电流值大的I2相一致，同等地流过，因此，能够抑制各电池的容量波动。
再有，在图7中，I1＞I2的情况下，必须使电流与电流值大的I1相一致地流过。因此，如图2所示，在控制基板1’上，使电池群2A的消耗电流与电池2d的消耗电流相一致地计算而得到的容量波动抑制电路，插接到电池群2A的正负极之间。该情况的电源线6不兼作检测线。
下面，关于具体示出上述实施方式的实施例进行说明。
以下，用图3和图4说明与本发明相关的第一实施例。
第一实施例示出了检测线的负载是恒流负载的情况。图3是示出了没安装本实施例的容量波动抑制电路12的状态的图。图4是示出了安装了本实施例的容量波动抑制电路12的状态的图。再有，关于与上述实施方式同一的结构，标记同一的符号，省略其说明。
如图3所示，电压检测电路3和CPU4安装在控制基板21上。此外，在本实施例中，为了检测全部的4个电池2a、2b、2c、2d的电压，安装了4条检测线7a、7b、7c、7d。即，在电池2a与电池2b之间设置了电压检测端子ab，检测线7a由此延伸到电压检测电路3。在电池2b与电池2c之间设置了电压检测端子bc，检测线7b由此延伸到电压检测电路3。在电池2c与电池2d之间设置了电压检测端子cd，检测线7c由此延伸到电压检测电路3。此外，兼作了电源线的检测线7d，从电池2d的正极侧延伸到电压检测电路3。这样，地面G和检测线7a成为一组，能够检测电池2a的电压，检测线7a和检测线7b成为一组，能够检测电池2b的电压，检测线7b和检测线7c成为一组，能够检测电池2c的电压，检测线7c和检测线7d成为一组，能够检测电池2d的电压。
此外，在本实施例中，如上所述，示出了各检测线7a、7b、7c、7d的负载为恒流负载(I)的情况，在安装容量波动抑制电路12之前，在电池组2的各电池中，电池2a中流过4I(I的4倍)的电流，电池2b中流过3I(I的3倍)的电流，电池2c中流过2I(I的2倍)的电流，电池2d中流过I的电流。
在上述这样的结构中，在本实施例中，如图4所示，使电池2b、2c、2d的消耗电流与电池2a的消耗电流相一致地计算而得到的容量波动抑制电路12，安装在控制基板21上。该容量波动抑制电路12，例如由3个恒流二极管12b、12c、12d构成。其中，恒流二极管12b插接到电池2b的正负极之间，恒流二极管12c插接到电池2c的正负极之间，恒流二极管12d插接到电池2d的正负极之间。再有，也可以取代恒流二极管，安装恒流电路。
如以上说明的，根据本实施例，通过在上述规定位置上安装容量波动抑制电路12，由于流过构成电池组2的全部电池2a、2b、2c、2d的电流与电流值最大的4I相一致，同等地流过，因此，能够抑制各电池的容量的波动。
以下，用图5和图6说明与本发明相关的第二实施例。
在第二实施例中，示出了检测线的负载是固定电阻负载的情况。图5是示出了没安装本实施例的容量波动抑制电路13的状态的图。图6是示出了安装了本实施例的容量波动抑制电路13的状态的图。再有，关于与上述实施方式和实施例同一的结构，标记同一符号，省略其说明。
如图5所示，电压检测电路3’和CPU4安装在控制基板31上。本实施例的电压检测电路3’由差动放大电路5和相同电阻值R的4个分压电阻8a、8b、8c、8d构成。此外，各电阻都与地面G连接。然后，差动放大电路5能够从用各分压电阻检测出的分压值，检测各电池的电压。
此外，构成电池组2的4个电池2a、2b、2c、2d的电压分别是V、2V(V的2倍)、3V(V的3倍)、4V(V的4倍)。此外，在安装容量波动抑制电路13之前，4个电池2a、2b、2c、2d的电流分别是10I(I的10倍)、9I(I的9倍)、7I(I的7倍)、4I(I的4倍)，流过4条检测线7a、7b、7c、7d的电流分别是I、2I(I的2倍)、3I(I的3倍)、4I(I的4倍)。
在上述这样的结构中，在本实施例中，如图6所示，将使电池2b、2c、2d的消耗电流与电池2a的消耗电流相一致地计算而得到的容量波动抑制电路13，安装在控制基板31上。该容量波动抑制电路31例如由3个电阻13b、13c、13d构成。其中，电阻13b是电阻值R的电阻，插接到电池2b的正负极之间。电阻13c是电阻值R/3的电阻，插接到电池2c的正负极之间。此外，电阻13d是电阻值R/6的电阻，插接到电池2d的正负极之间。
如以上说明的，根据本实施例，通过在上述规定位置上安装容量波动抑制电路13，由于流过构成电池组2的全部电池2a、2b、2c、2d的电流，与电流值最大的10I相一致，同等地流过，因此，能够抑制各电池的容量波动。
如以上说明的，根据本发明，通过在上述规定位置上安装容量波动抑制电路，使流过构成电池组的全部电池的电流与电流值最大的电流值相一致，同等地流过，因此，能够抑制各电池的容量的波动。

Claims (2)

1.一种容量波动抑制电路，在以用于检测构成电池组的电池的电压的检测线为界，将所述电池组分成多个块的情况下，用于抑制由于在所述检测线上流过电流，使得在上述分开后的块之间产生消耗电流的差而产生的块的容量的波动，其特征在于，
该容量波动抑制电路是在上述多个块中，使其它块的电流值与电流值最高的块的消耗电流相一致地进行计算而得到的电路或元件，且插接到上述电流值最高的块以外的块的正负极之间。
2.如权利要求1所述的容量波动抑制电路，其特征在于，上述容量波动抑制电路是恒流二极管、恒流电路或电阻。
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