DE102013217767A1 - Compensating device for compensating charge amount of lithium-ion batteries in plug-in hybrid vehicle, has control unit for controlling inputting of charge amount, where device acknowledges that number is larger than thresholds - Google Patents

Compensating device for compensating charge amount of lithium-ion batteries in plug-in hybrid vehicle, has control unit for controlling inputting of charge amount, where device acknowledges that number is larger than thresholds Download PDF

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Abstract

The device (10) has a charge current detection unit (11) for determining an entire charge current of a battery pack, and a threshold adjusting unit (12) for adjusting different charge state thresholds based on the entire charge current. An identification number detection unit (13) determines an inhomogeneity identification number that indicates an inhomogeneity of a single charge state of single batteries. An input control unit (14) controls inputting of a charge amount of the single batteries if the thresholds are reached. The device acknowledges that the number is larger than the thresholds.

Description

QUERVERWEIS AUF VERWANDTE ANMELDUNGENCROSS-REFERENCE TO RELATED APPLICATIONS

Die vorliegende Anmeldung beansprucht die Priorität der am 18. September 2012 eingereichten Japanischen Patentanmeldung Nr. 2012-204763 , deren gesamter Inhalt hier durch Nennung aufgenommen wird.The present application claims priority from September 18, 2012 filed Japanese Patent Application No. 2012-204763 whose entire content is included here by naming.

GEBIET DER ERFINDUNGFIELD OF THE INVENTION

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Batteriesatz-Ausgleichsvorrichtung und genauer eine Vorrichtung, die den Ladungszustand jeder Einzelbatterie, die in dem Batteriesatz in Reihe verbunden ist, ausgleicht.The present invention relates to a battery pack equalizer and, more particularly, to a device that equalizes the state of charge of each of the single batteries connected in series in the battery pack.

ALLGEMEINER STAND DER TECHNIKGENERAL PRIOR ART

Was eine Batterie betrifft, gibt es Fälle, bei denen ein Batteriesatz verwendet wird, der durch Verbinden einzelner Einzelbatterien in Reihe fähig ist, an einer Lastseite elektrische Ströme mit einer gewünschten Spannung zu liefern. Für diesen Batteriesatz (diese Batterie) ist eine häufig verwendete Art jene, die durch Einsetzen aufladbarer Einzelbatterien wiederholt verwendet werden kann, indem sie je nach der Abnahme der Ladungsmenge (des Ladestroms) wiederaufgeladen wird. Es ist zu beachten, dass in den letzten Jahren häufig eine Li-Ionen-Batterie als Einzelbatterie dieser Art von Batteriesatz verwendet wurde.As for a battery, there are cases where a battery pack is used that is capable of supplying electric currents of a desired voltage on a load side by connecting individual one-cell batteries in series. For this battery pack (this battery), a frequently used one is that which can be repeatedly used by inserting rechargeable stand-alone batteries by being recharged according to the decrease of the charge amount (the charging current). It should be noted that in recent years, a Li-ion battery has been frequently used as a single battery of this type of battery pack.

Nun neigt der Batteriesatz dazu, dass im Ladungszustand der einzelnen Einzelbatterien eine Inhomogenität verursacht wird, wenn das Laden und Entladen wiederholt vorgenommen wird; und wie in 8 gezeigt gibt es selbst dann, wenn die Vorgangsweise eingesetzt wird, durch Anwenden des Ladens auf die Einzelbatterien 1 bis 3 als Ganzes einen vollständig geladenen Zustand zu erreichen, Fälle, bei denen unter den Ladeströmen (den Ladungsmengen) C1 bis C3 in den einzelnen Einzelbatterien 1 bis 3 eine Inhomogenität verursacht wird. Im Wesentlichen wurde die Einzelbatterie 1 erfolgreich vollständig auf den Ladestrom C1 = 100% geladen, doch wurde der Ladevorgang für die Einzelbatterien 2 und 3 in einem Zustand beendet, in dem die Ladeströme C2, C3 geringer als 100% waren, so dass eine verbleibende Kapazität vorhanden ist, die immer noch geladen werden kann.Now, the battery pack tends to cause inhomogeneity in the charging state of the individual individual batteries when the charging and discharging is repeatedly performed; and how in 8th even if the procedure is employed, by applying the charging to the individual batteries 1 to 3 as a whole, it is shown to achieve a fully charged state, cases in which among the charging currents (the charge amounts) C1 to C3 in the individual one-off batteries 1 until 3 an inhomogeneity is caused. In essence, the single battery 1 was successfully fully charged to the charging current C1 = 100%, but charging for the single batteries 2 and 3 was terminated in a state where the charging currents C2, C3 were less than 100%, so that a remaining capacity is present, which can still be loaded.

Wenn bei diesem Batteriesatz die Inhomogenität unter den Ladeströmen C1 bis C3 der Einzelbatterien erzeugt ist, werden in den Einzelbatterien 1, 2 mit höheren Ladeströmen C1, C2 Restladungen (die Ladeströme R1, R2) vorhanden sein, die immer noch entladen werden können, wenn das Entladen von der Einzelbatterie 3 mit dem geringsten Ladestrom C3 abgeschlossen ist (Ladestrom R3 = 0%). Doch beim Wiederaufladen dieses Batteriesatzes würde der vollständig geladene Zustand durch Aufbringen der zusätzlichen Ladung auf die Restmenge einer jeden der Einzelbatterien 1 bis 3 erreicht werden, so dass der Ladevorgang bei der Ladungsmenge beendet sein würde, die etwa ausreicht, um die Einzelbatterie 1 mit der größten Restmenge vollständig zu laden, und die Einzelbatterien 2, 3 mit geringeren Restmengen nicht bis zu dem vollständig geladenen Zustand geladen würden.If in this battery pack the inhomogeneity is generated under the charging currents C1 to C3 of the individual batteries, in the individual batteries 1, 2 with higher charging currents C1, C2 residual charges (the charging currents R1, R2) will be present, which can still be discharged if the Discharge of the single battery 3 with the lowest charging current C3 is completed (charging current R3 = 0%). However, when recharging this battery pack, the fully charged state would be achieved by applying the additional charge to the remaining amount of each of the individual batteries 1 to 3, so that the charging process would be completed in the amount of charge which is about sufficient to the single battery 1 with the largest Fully load remaining amount, and the single batteries 2, 3 would not be charged to the fully charged state with smaller residual amounts.

Aus diesem Grund wurde eine Schaltung zur Ausführung eines Ausgleichsvorgangs an der ungleichmäßigen Ladungsmenge der einzelnen Einzelbatterien (eine Batteriesatz-Ausgleichsvorrichtung) in den Batteriesatz aufgenommen.For this reason, a circuit for performing a balancing operation on the uneven charge amount of each of the single-cell batteries (a battery pack equalizer) has been incorporated in the battery pack.

Für diese Art von Batteriesatz-Ausgleichsvorrichtung wurde eine Vorrichtung vorgeschlagen ( Japanische Patentoffenlegungsschrift Nr. 2006-246645 , Japanische Patentoffenlegungsschrift Nr. 2005-328642 ), die die ungleichmäßige Ladungsmenge der einzelnen Einzelbatterien ausgleicht, indem zum Beispiel Ladungen zu einem Zeitpunkt, zu dem ein Unterschied zwischen dem größten Ladestrom und dem geringsten Ladestrom der einzelnen Einzelbatterien größer als ein bestimmter Wert oder diesem gleich wird, über einen Kondensator bewegt werden. Was diese Inhomogenität der Ladungsmengen der einzelnen Einzelbatterien betrifft, gibt es neben dem Schema der Benutzung eines Kondensators Fälle ( Japanische Patentoffenlegungsschrift Nr. 2009-38876 ), bei denen ein Ausgleichsvorgang eingesetzt wird, der die elektrischen Ströme durch Leiten der elektrischen Ströme durch einen wärmeerzeugenden Widerstand verbraucht. Es ist zu beachten, dass die Inhomogenität der Ladungsmenge der einzelnen Einzelbatterien gewöhnlich durch Feststellen einer Spannung einer Einzelbatterie oder durch Berechnen des Ladestroms und dergleichen geprüft wird.A device has been proposed for this type of battery pack balancing device ( Japanese Patent Laid-Open Publication No. 2006-246645 . Japanese Patent Laid-Open Publication No. 2005-328642 ) which balances the uneven charge amount of the individual single batteries by, for example, moving charges through a capacitor at a time point when a difference between the largest charging current and the lowest charging current of the individual single batteries becomes equal to or higher than a certain value. As regards this inhomogeneity of the charge quantities of the individual individual batteries, there are cases in addition to the scheme of using a capacitor ( Japanese Patent Laid-Open Publication No. 2009-38876 ), in which a balancing operation is used, which consumes the electric currents by passing the electric currents through a heat-generating resistor. It is to be noted that the inhomogeneity of the charge amount of the individual single batteries is usually checked by detecting a voltage of a single battery or by calculating the charging current and the like.

Es ist zu beachten, dass der Ausgleichsvorgang bei dieser Japanischen Patentoffenlegungsschrift Nr. 2009-38876 zur Ausführung gebracht wird, wenn ein Spannungsunterschied in Bezug auf eine Bezugsspannung wie etwa eine niedrigste Spannung unter den Einzelbatterien größer als ein Schwellenwert oder diesem gleich wird, und die Geschwindigkeit der Abnahme der Ladungsmenge zu diesem Zeitpunkt sehr rasch größer werden wird, während die Ladungsmenge einer Einzelbatterie geringer wird (während sie mehr verbraucht wird), so dass vorgeschlagen wurde, die zu verwendende Schwelle höher anzusetzen.It should be noted that the compensation process at this Japanese Patent Laid-Open Publication No. 2009-38876 is executed when a voltage difference with respect to a reference voltage such as a lowest voltage among the individual batteries becomes greater than or equal to a threshold value, and the rate of decrease of the charge amount at that time will rapidly increase, while the charge amount of a Single battery is low (while it is consumed more), so it has been proposed to set the threshold to be used higher.

Wenn der Ausgleichsvorgang bei einer derartigen Batteriesatz-Ausgleichsvorrichtung ohne Berücksichtigung der Ladungsmenge des Batteriesatzes als Ganzes abhängig davon ausgeführt wird, ob ein Unterschied der Ladungsmenge (der Spannung oder des Ladestroms) unter den Einzelbatterien eine Schwelle überschritten hat, oder nicht, würde dieser Ausgleichsvorgang häufig ausgeführt werden, wenn zum Beispiel die vollständige Menge an Ladung unter den Einzelbatterien ungleichmäßig gestaltet wird. Es ist zu beachten, dass diese Inhomogenität im Hinblick auf die vollständig Menge an Ladung unter den Einzelbatterien anfänglich durch Selektion zur Zeit der Herstellung kleiner gemacht werden kann, was aber Zeit und Mühe erfordern würde, und dass diese Inhomogenität dazu neigt, größer zu werden, während das Laden und Entladen wiederholt wird, so dass es sich dabei nicht um eine grundlegende Lösung handeln würde.If the compensation process in such a battery pack equalizer without Considering the charge amount of the battery pack as a whole depending on whether a difference of the charge amount (the voltage or the charging current) among the individual batteries has exceeded a threshold or not, this balancing operation would be performed frequently, for example, when the full amount of charge is designed unevenly under the individual batteries. It should be noted that this inhomogeneity in terms of the total amount of charge among the individual batteries can initially be made smaller by selection at the time of manufacture, but this would require time and effort, and that this inhomogeneity tends to increase, while the loading and unloading is repeated so that it would not be a fundamental solution.

Bei diesem Ausgleichsvorgang an dem Batteriesatz wird es durch das Leiten der elektrischen Ströme durch einen Kondensator oder einen wärmeerzeugenden Widerstand zu einem Energieverlust kommen, und der geladene Strom wird verschwenderisch verbraucht, so dass sein häufiges Ausführen zu einer Zunahme der Ladetätigkeiten und einem verschwenderischen Verbrauch des Stroms führen würde.In this balancing operation on the battery pack, by passing the electric currents through a capacitor or a heat generating resistor, energy loss will occur, and the charged power is wastefully consumed, so that its frequent execution leads to an increase in charging activities and wasteful consumption of the power would lead.

Genauer kann es wie zum Beispiel in 9 gezeigt dann, wenn der Ausgleichsvorgang an dem Batteriesatz zu einem Zeitpunkt ausgeführt wird, zu dem die Ladungsmenge gering ist, und danach die Tätigkeit zum Laden dieses Batteriesatzes ausführt wird, Fälle geben, in denen der Ladevorgang in einem Zustand beendet würde, in dem eine Einzelbatterie vor dem Erreichen des vollständig geladenen Zustands vorhanden ist (gestrichelter Linienbereich in der Zeichnung). Als Ergebnis besteht das Problem, dass ein Batteriesatz entstehen würde, der die Eigenschaft aufweist, dass das Entladen beendet wird, während eine gewisse Ladekapazität zurückbleibt.More precisely it can be like in 9 when the equalizing operation is performed on the battery pack at a time when the amount of charge is low, and thereafter the charging operation of this battery pack is performed, there are cases in which the charging would be terminated in a state in which a single battery is present before reaching the fully charged state (dashed line area in the drawing). As a result, there is a problem that a battery pack having the property that the discharging is terminated while leaving a certain charge capacity arises.

Im Gegensatz dazu kann es wie zum Beispiel in 10 gezeigt dann, wenn der Ausgleichsvorgang an dem Batteriesatz zu einem Zeitpunkt ausgeführt wird, zu dem sich der Satz dicht an dem vollständig geladenen Zustand befindet, Fälle geben, in denen das Entladen in einem Zustand beendet würde, in dem eine Einzelbatterie mit einer Restmenge an Ladung vorhanden ist (gestrichelter Linienbereich in der Figur). Als Ergebnis besteht das Problem, dass ein Batteriesatz entstehen würde, der die Eigenschaft aufweist, dass das Entladen beendet wird, während eine gewisse Menge an Ladung zurückbleibt.In contrast, it can be like in 10 when the equalization operation is performed on the battery pack at a time when the set is close to the fully charged state, there are cases in which the unloading would be finished in a state where a single battery with a remaining amount of charge is present (dashed line area in the figure). As a result, there is a problem that a battery pack having the property of stopping the discharge while leaving a certain amount of charge arises.

Doch bei einem Batteriesatz, der an einem Motorfahrzeug angebracht werden soll, stellt dies kein großes Problem dar, wenn die Durchführung des Ausgleichsvorgangs wie während der Durchführung des Ladevorgangs so eingerichtet ist, dass ein vorherbestimmter Ladestrom erzielt wird. Genauer genügt es bei einem Hybridelektrofahrzeug (HEV), das während der Fahrt durch den Verbrennungsmotor geladen werden kann, zum Beispiel, wenn die Einstellung so erfolgt, dass die Benutzung bei einem Ladestrom von etwa 50% erfolgen wird, so dass das Laden und das Entladen während der Fahrt vorgenommen werden können, und die Einstellung so erfolgt, dass eine Schwelle, die mit einem Unterschied der Ladungsmengen (des Ladungsstroms) unter den Einzelbatterien verglichen werden soll, groß ist, so dass der Ausgleichsvorgang nicht häufig vorgenommen wird. Auch bei einem Elektrofahrzeug (EV), das nicht mit einem Verbrennungsmotor ausgerüstet ist, zum Beispiel, wird jede Einzelbatterie zur Zeit des Ladens vollständig geladen, so dass häufige Ausführungen des Ausgleichsvorgangs vermieden werden können, indem der Ausgleichsvorgang zur Zeit des Ladens vorgenommen wird.However, in a battery pack to be mounted on a motor vehicle, this poses no great problem if the performance of the equalization process as during the performance of the charging process is arranged so that a predetermined charging current is achieved. More specifically, in a hybrid electric vehicle (HEV) that can be charged while traveling through the engine, for example, if the adjustment is made so that it will be used at a charge current of about 50%, then charging and discharging can be made while driving, and the setting is made such that a threshold to be compared with a difference in the amounts of charge (the charge current) among the individual batteries is large, so that the equalizing operation is not performed frequently. Also, in an electric vehicle (EV) that is not equipped with an internal combustion engine, for example, each single battery is fully charged at the time of charging, so that frequent execution of the equalizing operation can be avoided by performing the equalizing operation at the time of charging.

Doch in einem Plug-In-Hybridfahrzeug (PHV), das ein Aufladen an jedem Wohnsitz ermöglicht, ist eine Batterie (ein Batteriesatz) mit einer größeren Kapazität als bei einem HEV angebracht; und es wird eine Benutzung in einer Verwendungsform ermöglicht, die jener bei einem Elektrofahrzeug (EV) nahekommt, bis die Ladungsmenge auf ein Ausmaß abgenommen hat, das ein Aufladen erfordert. Aus diesem Grund wird erwartet, dass sich der an dem PHV angebrachte Batteriesatz in einem Ladungszustand befindet, der der Häufigkeit des Ladens durch den Benutzer entspricht, so dass zum Beispiel die Häufigkeit des Vorhandenseins einer geringen Ladungsmenge gering sein wird, wenn oft geladen wird, und im Fall eines Benutzers, der das Aufladen nur dann vornimmt, wenn es nötig ist, auch die Häufigkeit eines vollständig geladenen Zustands gering sein wird.However, in a plug-in hybrid vehicle (PHV) that allows recharging at each residence, a battery (a battery pack) with a larger capacity than a HEV is mounted; and enables use in a form of use approaching that of an electric vehicle (EV) until the amount of charge has decreased to an extent requiring charging. For this reason, the battery pack attached to the PHV is expected to be in a state of charge corresponding to the frequency of charging by the user, so that, for example, the frequency of existence of a small amount of charge will be small when charging frequently, and in the case of a user who does the charging only when necessary, the frequency of a fully charged state will also be low.

Aus diesen Umständen ergibt sich, dass der Ausgleichsvorgang dann, wenn der Zeitpunkt des Ausgleichsvorgangs zum Beispiel auf nahe an 50% beschränkt ist, nicht ausgeführt werden würde, da im Fall eines Benutzers, der das Aufladen häufig vornimmt, nicht viel Gelegenheit für eine geringe Ladungsmenge besteht. Auch wenn der Zeitpunkt für den Ausgleichsvorgang auf nahe an den vollständig geladenen Zustand eingerichtet wird, besteht die Möglichkeit, dass der Ausgleichsvorgang nicht ausgeführt wird, da im Fall eines Benutzers, der im Hinblick auf das Laden zurückhaltend ist (das Laden nicht ausreichend ist oder das Laden unterbrochen wird), nicht viel Gelegenheit für ein Laden bis zu dem vollständig geladenen Zustand besteht. Dieses Problem kann sogar im Fall einer Anbringung an einem EV bestehen. Aus diesem Grund würde es wie oben beschrieben zu einer häufigen Ausführung des Ausgleichsvorgangs kommen, wenn die Beschränkungen hinsichtlich der Gelegenheit für den Ausgleichsvorgang beseitigt würden.From these circumstances, it follows that if the timing of the equalizing operation is limited to, for example, close to 50%, the equalizing operation would not be performed because there is not much opportunity for a small amount of charge in the case of a user who frequently performs charging consists. Even if the timing for the equalizing operation is set close to the fully charged state, there is a possibility that the equalizing operation will not be carried out, because in the case of a user who is reluctant to load (the loading is insufficient or that Loading is interrupted), does not have much opportunity for loading up to the fully charged state. This problem may even exist in the case of attachment to an EV. For this reason, as described above, if the constraints on the opportunity for the balancing operation were eliminated, frequent execution of the balancing operation would occur.

Es ist zu beachten, dass bei der Batteriesatz-Ausgleichsvorrichtung, die in der oben genannten Japanischen Patentoffenlegungsschrift Nr. 2009-38876 beschrieben ist, eine Schwelle, die mit dem Unterschied zwischen den Einzelbatterien verglichen werden soll, mit der niedrigsten Spannung in einer einzelnen Einzelbatterie als Bezug eingestellt ist, so dass es Fälle geben kann, in denen diese niedrigste Spannung mit der Ladungsmenge in dem Batteriesatz als Ganzes kompatibel ist, und Fälle geben kann, in denen es nicht möglich ist, den Zeitpunkt zur Ausführung des Ausgleichsvorgangs zu optimieren. It should be noted that the battery pack balancing device described in the above Japanese Patent Laid-Open Publication No. 2009-38876 is described, a threshold to be compared with the difference between the single batteries is set with the lowest voltage in a single single battery as a reference, so that there may be cases in which this lowest voltage with the amount of charge in the battery pack as a whole is compatible, and there may be cases where it is not possible to optimize the timing of the compensation process.

KURZDARSTELLUNG DER ERFINDUNGBRIEF SUMMARY OF THE INVENTION

Daher hat die vorliegende Erfindung die Aufgabe, eine Batteriesatz-Ausgleichsvorrichtung bereitzustellen, bei der durch passendes Ausführen des Ausgleichsvorgangs je nach dem Ladungszustand des Batteriesatzes als Ganzes wenig Verlust besteht.Therefore, the present invention has an object to provide a battery pack equalizer in which there is little loss by properly performing the equalizing operation depending on the state of charge of the battery pack as a whole.

Die erste Form der Erfindung gemäß der Batteriesatz-Ausgleichsvorrichtung, die die oben genannten Probleme löst, ist eine Batteriesatz-Ausgleichsvorrichtung zum Ausgleichen einer Ladungsmenge für jede Einzelbatterie eines Batteriesatzes, in dem mehrere Einzelbatterien, die geladen und entladen werden können, in Reihe verbunden sind, die Folgendes umfasst: eine Ladungszustandsdetektionseinheit, um einen gesamten Ladungszustand des Batteriesatzes als Ganzes festzustellen; eine Schwelleneinstelleinheit, in der je nach dem gesamten Ladungszustand des Batteriesatzes als Ganzes unterschiedliche Ladungszustandsschwellen eingestellt sind; eine Kennzahldetektionseinheit, um einen Inhomogenitätskennzahl festzustellen, der eine Inhomogenität eines Einzel-Ladungszustands für jede der mehreren Einzelbatterien angibt; und eine Ausgleichssteuereinheit, um einen Vorgang des Ausgleichs der Ladungsmenge für jede Einzelbatterie des Batteriesatzes auszuführen, wenn die Ladungszustandsschwelle je nach dem gesamten Ladungszustand erreicht wird und bestätigt wird, dass der Inhomogenitätskennzahl größer als diese Ladungszustandsschwelle oder dieser gleich geworden ist.The first form of the invention according to the battery pack equalizing apparatus which solves the above-mentioned problems is a battery pack equalizing apparatus for equalizing an amount of charge for each single battery of a battery pack in which a plurality of stand-alone batteries which can be charged and discharged are connected in series, comprising: a charge state detection unit for detecting an entire charge state of the battery pack as a whole; a threshold setting unit in which different charge state thresholds are set as a whole depending on the entire state of charge of the battery pack; an index detection unit for detecting an inhomogeneity index indicating an inhomogeneity of a single state of charge for each of the plurality of single batteries; and a balancing control unit for performing a process of balancing the charge amount for each of the battery packs when the charge state threshold is reached according to the total charge state and confirming that the inhomogeneity indicator has become equal to or greater than said charge state threshold.

Die zweite Form der Erfindung gemäß der Batteriesatz-Ausgleichsvorrichtung, die die oben genannten Probleme löst, ist eine Form, bei der zusätzlich zu den Festlegungen der oben angegebenen ersten Form der gesamte Ladungszustand je nach der Ladungsmenge des Batteriesatzes als Ganzes in mehrere Bereiche geteilt wird und in der Schwelleneinstelleinheit für jeden der Bereiche eine entsprechende Ladungszustandsschwelle eingestellt ist.The second form of the invention according to the battery pack equalizer which solves the above-mentioned problems is a form in which, in addition to the determinations of the above-mentioned first form, the entire charge state is divided into plural areas depending on the charge amount of the battery pack as a whole in the threshold setting unit, a corresponding charge state threshold is set for each of the regions.

Die dritte Form der Erfindung gemäß der Batteriesatz-Ausgleichsvorrichtung, die die oben genannten Probleme löst, ist eine Form, bei der zusätzlich zu den Festlegungen der oben angegebenen zweiten Form in der Schwelleneinstelleinheit ein Ausgleichsbeschränkungsbereich eingestellt ist, um eine Ausführung des Ausgleichsvorgangs durch die Ausgleichssteuereinheit auf wenigstens einen Bereich, der Grenzen der Bereiche des gesamten Ladungszustands entspricht, zu beschränken.The third form of the invention according to the battery pack equalizer which solves the above-mentioned problems is a form in which a compensation restriction range is set in addition to the determinations of the above-mentioned second form in the threshold setting unit to perform the equalization operation by the compensation control unit to restrict at least a region corresponding to boundaries of the regions of the entire state of charge.

Die vierte Form der Erfindung gemäß der Batteriesatz-Ausgleichsvorrichtung, die die oben genannten Probleme löst, ist eine Form, bei der zusätzlich zu den Festlegungen der oben angegebenen ersten Form in der Schwelleneinstelleinheit eine Ladungszustandsschwelle eingestellt ist, die sich in Übereinstimmung mit dem sich fortlaufend verändernden gesamten Ladungszustand fortlaufend verändert.The fourth form of the invention according to the battery pack balancing apparatus which solves the above-mentioned problems is a form in which, in addition to the determinations of the above-mentioned first form in the threshold setting unit, a charge state threshold is set which is in accordance with the continuously changing one entire charge state continuously changed.

Die fünfte Form der Erfindung gemäß der Batteriesatz-Ausgleichsvorrichtung, die die oben genannten Probleme löst, ist eine Form, bei der zusätzlich zu den Festlegungen einer aus der oben angegebenen ersten bis vierten Form der Batteriesatz die Funktion aufweist, von einer externen elektrischen Stromquelle geladen zu werden, und die Batteriesatz-Ausgleichsvorrichtung zusammen mit dem Batteriesatz an einem Plug-In-Hybridfahrzeug angebracht ist, das einen Elektromotor und einen Verbrennungsmotor als Kraftquellen aufweist.The fifth form of the invention according to the battery pack equalizer which solves the above-mentioned problems is a form in which, in addition to the determinations of one of the above first to fourth modes, the battery pack has the function of being charged from an external electric power source and the battery pack balancer is mounted together with the battery pack on a plug-in hybrid vehicle having an electric motor and an internal combustion engine as power sources.

Somit wird der Vorgang des Ausgleichs der Ladungsmenge der Einzelbatterie nach der oben angegebenen ersten Form der vorliegenden Erfindung ausgeführt, wenn der Inhomogenitätskennzahl des Einzel-Ladungszustands für jede Einzelbatterie größer als die Ladungszustandsschwelle je nach dem gesamten Ladungszustand des Batteriesatzes als Ganzes oder dieser gleich geworden ist. Aus diesem Grund kann dieser Ausgleichsvorgang zu einem Zeitpunkt ausgeführt werden, zu dem der Einzel-Ladungszustand dieser Einzelbatterie bis zu einem solchen Ausmaß ungleichmäßig geworden ist, dass der Vorgang des Ausgleichs der Ladungsmenge der Einzelbatterie gemäß dem gesamten Ladungszustand des Batteriesatzes als Ganzes ausgeführt werden sollte. Daher ist es möglich, zu vermeiden, dass der Vorgang des Ausgleichs der Ladungsmenge der Einzelbatterie unnötig ausgeführt wird, und ist es möglich, zu verhindern, dass der in den Batteriesatz geladene elektrische Strom verschwenderisch verbraucht wird.Thus, the process of balancing the charge amount of the single battery according to the above-mentioned first aspect of the present invention is carried out when the single charge state inhomogeneity characteristic for each of the single batteries becomes larger than the charge state threshold depending on the entire charge state of the battery pack as a whole or the same. For this reason, this equalizing operation can be carried out at a time when the single-charge state of this single battery has become uneven to such an extent that the process of equalizing the charge amount of the single battery should be performed in accordance with the entire charge state of the battery pack as a whole. Therefore, it is possible to avoid that the process of equalizing the charge amount of the single battery is unnecessarily performed, and it is possible to prevent the electric current charged in the battery pack from being wastefully consumed.

Nach der oben angegebenen zweiten Form der vorliegenden Erfindung kann der Zeitpunkt der Ausführung des Vorgangs des Ausgleichs der Ladungsmenge für jede Einzelbatterie durch einen einfachen Vorgang beurteilt werden, indem der gesamte Ladungszustand des Batteriesatzes als Ganzes in mehrere Bereiche geteilt wird und die Ladungszustandsschwelle und der Inhomogenitätskennzahl des Einzel-Ladungszustands für jede Einzelbatterie für jeden dieser mehreren Bereiche eingestellt wird. Daher ist es möglich, die Gestaltung der Vorrichtung einfach zu machen und sie billig auszuführen.According to the above-mentioned second mode of the present invention, the timing of performing the process of equalizing the amount of charge for each of the single batteries can be judged by a simple operation by dividing the entire state of charge of the battery pack as a whole into a plurality of areas and the state of charge threshold and the inhomogeneity index of the battery Single state of charge for each single battery is set for each of these several areas. Therefore, it is possible to make the design of the device simple and make it cheap.

Nach der oben angegebenen dritten Form der vorliegenden Erfindung ist es möglich, den Vorgang des Ausgleichs der Ladungsmenge für jede Einzelbatterie auf einen Bereich nahe an Grenzen, die den gesamten Ladungszustand des Batteriesatzes als Ganzes in mehrere Bereiche teilen, zu beschränken. Daher ist es möglich, zu vermeiden, dass der Ausgleichsvorgang als Ergebnis einer Erstreckung über die Bereiche infolge einer Schwankung des gesamten Ladungszustands des Batteriesatzes als Ganzes fortlaufend ausgeführt wird.According to the third form of the present invention given above, it is possible to limit the process of balancing the charge amount for each of the unit batteries to an area near boundaries that divide the entire state of charge of the battery pack as a whole into a plurality of areas. Therefore, it is possible to avoid that the equalizing operation as a result of extension over the regions due to a fluctuation of the entire state of charge of the battery pack as a whole is continuously carried out.

Nach der oben angegebenen vierten Form der vorliegenden Erfindung ist es möglich, den Ausführungszeitpunkt für den Vorgang des Ausgleichs der Ladungsmenge für jede Einzelbatterie mit hoher Genauigkeit zu beurteilen, indem ihre Ladungszustandsschwelle gemäß dem gesamten Ladungszustand des Batteriesatzes als Ganzes, der sich fortlaufend verändert, fortlaufend verändert wird und sie mit dem Inhomogenitätskennzahl des Einzel-Ladungszustands für jede Einzelbatterie verglichen wird. Daher ist es möglich, den Vorgang des Ausgleichs der Ladungsmenge für jede Einzelbatterie zu einem optimalen Zeitpunkt auszuführen.According to the above-mentioned fourth mode of the present invention, it is possible to judge the execution timing for the process of balancing the charge amount for each single battery with high accuracy by continuously changing its charge state threshold according to the entire charge state of the battery pack as a whole, which changes continuously and is compared to the inhomogeneity index of the single state of charge for each individual battery. Therefore, it is possible to carry out the process of balancing the charge amount for each single battery at an optimum timing.

Nach der oben angegebenen fünften Form der vorliegenden Erfindung ist es selbst bei einem Plug-In-Hybridfahrzeug (PHV) möglich, den Vorgang des Ausgleichs der Ladungsmenge für jede Einzelbatterie zu einem optimalen Zeitpunkt durchzuführen, der dem gesamten Ladungszustand des Batteriesatzes je nach der Häufigkeit seines Ladens durch den Benutzer entspricht.According to the above-mentioned fifth aspect of the present invention, even in a plug-in hybrid vehicle (PHV), it is possible to perform the process of balancing the charge amount for each self-sustaining battery at an optimal timing corresponding to the total charge state of the battery pack according to the frequency of its Loading by the user corresponds.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGENBRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS

1 ist eine Figur, die ein Beispiel des Falls der Anbringung der ersten Ausführungsform der Batterieausgleichsvorrichtung nach der vorliegenden Erfindung an einem Motorfahrzeug zeigt, wobei es sich um ein funktionales Blockdiagramm handelt, das ihren schematischen Gesamtaufbau zeigt. 1 Fig. 12 is a figure showing an example of the case of attaching the first embodiment of the battery balancer according to the present invention to a motor vehicle, which is a functional block diagram showing its schematic overall construction.

2 ist ein Blockdiagramm, das einen Aufbau dieser Batterie (dieses Batteriesatzes) zeigt. 2 Fig. 10 is a block diagram showing a construction of this battery (this battery pack).

3 ist ein Diagramm, das eine Schwelle für einen Grad der Inhomogenität von Einzelbatterien zeigt, die den Ausgleichsvorgang entsprechend dem Ladestrom dieser Batterie zur Ausführung bringt. 3 FIG. 13 is a diagram showing a threshold for a degree of inhomogeneity of single batteries that executes the equalizing operation according to the charging current of this battery.

4 ist ein Ablaufdiagramm zur Erklärung der Ausführung des Ausgleichsvorgangs entsprechend dem Ladestrom dieser Batterie. 4 Fig. 10 is a flowchart for explaining the execution of the equalizing operation according to the charging current of this battery.

5 ist eine Figur, die ein Beispiel des Falls der Anbringung der zweiten Ausführungsform der Batterieausgleichsvorrichtung nach der vorliegenden Erfindung an einem Motorfahrzeug zeigt, wobei es sich um ein Diagramm handelt, das eine Schwelle für einen Grad der Inhomogenität von Einzelbatterien zeigt, die den Ausgleichsvorgang entsprechend dem Ladestrom dieser Batterie zur Ausführung bringt. 5 FIG. 15 is a figure showing an example of the case of attaching the second embodiment of the battery compensating apparatus of the present invention to a motor vehicle, which is a diagram showing a threshold for a degree of inhomogeneity of single batteries that performs the equalizing operation in accordance with FIG Charging current of this battery brings to execution.

6 ist eine Figur, die ein Beispiel des Falls der Anbringung der dritten Ausführungsform der Batterieausgleichsvorrichtung nach der vorliegenden Erfindung an einem Motorfahrzeug zeigt, wobei es sich um ein Diagramm handelt, das eine Schwelle für einen Grad der Inhomogenität von Einzelbatterien zeigt, die den Ausgleichsvorgang entsprechend dem Ladestrom dieser Batterie zur Ausführung bringt. 6 FIG. 15 is a figure showing an example of the case of attaching the third embodiment of the battery compensating apparatus according to the present invention to a motor vehicle, which is a diagram showing a threshold for a degree of inhomogeneity of individual batteries that controls the equalizing operation according to FIG Charging current of this battery brings to execution.

7 ist eine Figur, die ein Beispiel des Falls der Anbringung der vierten Ausführungsform der Batterieausgleichsvorrichtung nach der vorliegenden Erfindung an einem Motorfahrzeug zeigt, wobei es sich um ein Diagramm handelt, das eine Schwelle für einen Grad der Inhomogenität von Einzelbatterien zeigt, die den Ausgleichsvorgang je nach dem Ladestrom dieser Batterie zur Ausführung bringt. 7 Fig. 15 is a figure showing an example of the case of mounting the fourth embodiment of the battery compensating device of the present invention on a motor vehicle, which is a diagram showing a threshold for a degree of inhomogeneity of individual batteries, depending on the balancing operation the charging current of this battery brings to execution.

8 ist ein Diagramm zur Erklärung des Ladestroms für jede Einzelbatterie in dem Batteriesatz und seine Verwendung. 8th FIG. 12 is a diagram for explaining the charging current for each of the single batteries in the battery pack and its use.

9 ist ein Diagramm zur Erklärung von Problemen des Ausgleichsvorgangs bei diesem Batteriesatz. 9 FIG. 13 is a diagram for explaining problems of the equalizing operation of this battery pack.

10 ist ein Diagramm zur Erklärung von Problemen aufgrund des Ausgleichsvorgangs bei dem Batteriesatz zu einem anderen Zeitpunkt als dem von 9. 10 FIG. 13 is a diagram for explaining problems due to the compensation operation of the battery pack at a time other than that of FIG 9 ,

AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNGDETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

Im Folgenden werden Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen ausführlich beschrieben werden. 1 bis 4 sind Figuren, die ein Beispiel des Falls der Anbringung der ersten Ausführungsform der Batterieausgleichsvorrichtung nach der vorliegenden Erfindung an einem Motorfahrzeug zeigen.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. 1 to 4 Figs. 15 are figures showing an example of the case of attaching the first embodiment of the battery balancer according to the present invention to a motor vehicle.

In 1 ist ein Motorfahrzeug 100 als Hybridelektrofahrzeug (HEV: Hybrid Electric Vehicle) aufgebaut, das durch Anbringen eines Verbrennungsmotors 101 und eines Elektromotors 102 als Kraftquellen fährt. Der Verbrennungsmotor 101 gibt durch Liefern von flüssigem Kraftstoff wie etwa Benzin, der in einem nicht in der Figur gezeigten Tank gespeichert ist und den Verbrennungsmotor antreibt, eine Antriebskraft aus, um das Motorfahrzeug 101 zum Fahren zu bringen, wohingegen der Elektromotor 102 durch Liefern von elektrischem Strom, der in einer Batterie 103 gespeichert ist und den Elektromotor antreibt, eine Antriebskraft ausgibt, um das Motorfahrzeug 100 zum Fahren zu bringen. Außerdem arbeitet die Batterie 103 als Energiequelle, um elektrischen Strom zu elektrischen Geräten 104, die im Fahrzeug angebracht sind, zu liefern, wie etwa einer Klimaanlage, um das Fahrzeuginnere auf einen angenehmen Raum zu klimatisieren, wie auch um die elektrischen Geräte anzutreiben. Es ist zu beachten, dass hier bei der Beschreibung des Verbrennungsmotors 101 beispielhaft ein flüssiger Kraftstoff verwendet wird; doch selbstverständlich kann es sich um eine Art handelt, die durch Verbrennen eines gasförmigen Kraftstoffs wie etwa CDG (komprimiertes Erdgas) läuft.In 1 is a motor vehicle 100 as a hybrid electric vehicle (HEV: Hybrid Electric Vehicle) constructed by attaching an internal combustion engine 101 and an electric motor 102 as power sources drives. The internal combustion engine 101 Gives a driving force to the motor vehicle by supplying liquid fuel such as gasoline, which is stored in a tank not shown in the figure and drives the internal combustion engine 101 to the Driving, whereas the electric motor 102 by supplying electricity that is in a battery 103 is stored and drives the electric motor, outputs a driving force to the motor vehicle 100 to drive. Besides, the battery works 103 as an energy source to electrical power to electrical appliances 104 which are mounted in the vehicle, such as an air conditioner to air-condition the vehicle interior to a pleasant room, as well as to power the electrical appliances. It should be noted that here in the description of the internal combustion engine 101 for example, a liquid fuel is used; but, of course, it may be a species that runs by burning a gaseous fuel such as CDG (compressed natural gas).

Diese Batterie 103 ist so ausgeführt, dass sie durch Benutzen der regenerativen Energie, die beim verlangsamenden Bremsen durch einen elektrischen Generator erzeugt wird, geladen wird, oder durch Antreiben des Verbrennungsmotors 101 geladen wird, wenn der Ladestrom unter eine voreingestellte Grenze fällt.This battery 103 is configured to be charged by using the regenerative energy generated by decelerating braking by an electric generator, or by driving the internal combustion engine 101 is charged when the charging current falls below a preset limit.

Außerdem ist das Motorfahrzeug 100 mit einer Schaltung 105 zum Anschluss an eine elektrische Stromquelle ausgerüstet, um eine externe elektrische Stromquelle wie etwa eine Haushaltsstromquelle anzuschließen, und ist als sogenanntes Plug-In-Hybridfahrzeug (PHV: Plug-in Hybrid Vehicle) aufgebaut, bei dem die Batterie 103 durch Liefern von elektrischem Strom von der externen elektrischen Stromquelle geladen wird. Bei diesem Motorfahrzeug 100 ist zum Beispiel eine Batterie 103 mit großer Kapazität angebracht, um eine Strecke, die wie bei einem Elektrofahrzeug nur unter Verwendung des Elektromotors 102 gefahren werden kann, während die Aktivierung des Verbrennungsmotors 101 unterdrückt wird, so lang als möglich zu machen.In addition, the motor vehicle 100 with a circuit 105 equipped for connection to an electric power source to connect an external electric power source such as a household power source, and is constructed as a so-called plug-in hybrid vehicle (PHV) in which the battery 103 by supplying electric power from the external electric power source. In this motor vehicle 100 is for example a battery 103 Attached to a track that works like an electric vehicle just using the electric motor 102 can be driven while the activation of the internal combustion engine 101 is suppressed as long as possible.

Dieses Motorfahrzeug 100 ist so ausgeführt, dass die in dem Fahrzeug angebrachten Vorrichtungen wie etwa der Verbrennungsmotor 101, der Elektromotor 102, die Batterie 103, die elektrischen Geräte 104 und die Schaltung 105 zum Anschluss an eine elektrische Stromquelle durch eine Steuerungsvorrichtung 10 (ECU: Electronic Control Unit) koordiniert und gesteuert werden. Die Steuerungsvorrichtung 10 ist so aufgebaut, dass eine zentrale Verarbeitungseinheit (CPU: Central Processing Unit) ein vorab in einem Speicher gespeichertes Programm ausliest und gemäß verschiedenen Arten von Sensorsignalen, gespeicherten Parametern und dergleichen verschiedene Arten von Steuerverarbeitungen ausführt. Es ist zu beachten, dass die Steuerungsvorrichtung 10 bei der vorliegenden Ausführungsform so beschrieben werden wird, dass sie die in dem Fahrzeug angebrachten Vorrichtungen als Ganzes kollektiv koordiniert und steuert, doch ist es im Fall ihrer Ausführung im Fahrzeug selbstverständlich möglich, mehrere Steuerschaltungen passend so einzurichten, dass die mehreren Steuerschaltungen eine verteilte Steuerung vornehmen werden.This motor vehicle 100 is designed so that the mounted in the vehicle devices such as the internal combustion engine 101 , the electric motor 102 , the battery 103 , the electrical appliances 104 and the circuit 105 for connection to an electrical power source by a control device 10 (ECU: Electronic Control Unit) are coordinated and controlled. The control device 10 is constructed such that a central processing unit (CPU) reads out a program stored in advance in a memory and executes various types of control processing according to various types of sensor signals, stored parameters, and the like. It should be noted that the control device 10 in the present embodiment will be described as collectively coordinating and controlling the vehicle-mounted devices as a whole, but in the case of their implementation in the vehicle, of course, it is possible to appropriately arrange a plurality of control circuits so that the plurality of control circuits perform distributed control become.

Nun ist die Batterie 103 dieses Motorfahrzeugs 100, wie zum Beispiel in 2 gezeigt, durch Verbinden von mehreren Einzelbatterien 103a1 bis 103a3 (in 2 sind beispielhaft drei gezeigt) in Reihe als Batteriesatz zum Liefern von elektrischem Strom mit einer gewünschten Ausgangsspannung an eine Last EL, wie den Elektromotor 102 und die elektrischen Geräte 104, aufgebaut. Jede der Einzelbatterien 103a1 bis 103a3 dieser Batterie 103 wird durch ein Batteriemanagementsystem 20, das die Steuerungsvorrichtung 10 umfasst, koordiniert und gesteuert. Hier, bei der vorliegenden Ausführungsform, wird beispielhaft eine Batterie 103, die als ein einzelner Körper eines Batteriesatzes zum Liefern von elektrischem Strom zu den gesamten im Fahrzeug angebrachten Vorrichtungen aufgebaut ist, beschrieben werden, doch besteht keine Beschränkung darauf und es können mehrere Batteriesätze verteilt an dem Fahrzeug angebracht sein und es reicht aus, die vorliegende Ausführungsform je nach Notwendigkeit anzuwenden.Now the battery is 103 this motor vehicle 100 , such as in 2 shown by connecting multiple individual batteries 103a1 to 103a3 (in 2 three are shown by way of example) in series as a battery pack for supplying electric power having a desired output voltage to a load EL such as the electric motor 102 and the electrical appliances 104 , built up. Each of the individual batteries 103a1 to 103a3 this battery 103 is through a battery management system 20 that the control device 10 includes, coordinates and controls. Here, in the present embodiment, a battery is exemplified 103 which is constructed as a single body of a battery pack for supplying electric power to the entire vehicle-mounted devices may be described, but is not limited thereto, and a plurality of battery packs may be distributedly mounted on the vehicle, and it suffices the present embodiment apply as necessary.

Genauer ist das Batterieverwaltungssystem 20 so aufgebaut, dass eine Spannungsfeststellschaltung 21 und eine Ausgleichsverarbeitungsschaltung 22 an die Steuerungsvorrichtung 10 angeschlossen sind, und es arbeitet als Ladestromdetektionseinheit 11, Schwelleneinstelleinheit 12, Kennzahldetektionseinheit 13 und Ausgleichssteuerungseinheit 14, während die Steuerungsvorrichtung 10 das oben erwähnte Steuerprogramm unter Benutzung eines Speichers als Arbeitsbereich ausführt. Auf diese Weise wird die Steuerungsvorrichtung 10 dazu gebracht, aus den detektierten Spannungen der Spannungsfeststellschaltung 21 jeden Ladestrom (Ladungszustand) der Batterie (des Batteriesatzes) 103 als Ganzes und jeder der Einzelbatterien 103a1 bis 103a3 zu detektieren und die Ausgleichsvorgangsschaltung 22 eine regulierende Steuerung ausführen zu lassen, um den Ladungszustand für jede dieser Einzelbatterien 103a1 bis 103a3 auszugleichen.More specifically, the battery management system 20 constructed such that a voltage detection circuit 21 and a compensation processing circuit 22 to the control device 10 are connected, and it works as a charging current detection unit 11 , Threshold adjustment unit 12 , Code detection unit 13 and compensation control unit 14 while the control device 10 executes the above-mentioned control program using a memory as a work area. In this way, the control device 10 caused from the detected voltages of the voltage detection circuit 21 each charge current (state of charge) of the battery (of the battery pack) 103 as a whole and each of the individual batteries 103a1 to 103a3 to detect and the compensation process circuit 22 to perform a regulating control to the state of charge for each of these individual batteries 103a1 to 103a3 compensate.

Die Spannungsfeststellschaltung 21 ist so ausgeführt, dass sie fähig ist, die Spannung zwischen einer positiven und einer negativen Klemme der Batterie 103 als Ganzes, bei der es sich um den Batteriesatz handelt, zu detektieren, indem sie so angeschlossen ist, dass sie die Spannung zwischen der positiven und der negativen Klemme für jede der jeweiligen Einzelbatterien 103a1 bis 103a3 feststellen kann.The voltage detection circuit 21 is designed to be able to withstand the voltage between a positive and a negative terminal of the battery 103 as a whole, which is the battery pack, connected by connecting the voltage between the positive and negative terminals for each of the respective individual batteries 103a1 to 103a3 can determine.

Die Ausgleichsvorgangsschaltung 22 setzt einen Schaltungsaufbau ein, um die Anpassungssteuerung zum Ausgleich der Spannungen zwischen den Klemmen der jeweiligen Einzelbatterien 103a1 bis 103a3 auszuführen. Zum Beispiel ist die Ausgleichsvorgangsschaltung 22 so aufgebaut, dass sie fähig ist, die Ladungsmenge auszugleichen, indem die gespeicherte Ladung in jeder der Einzelbatterien 103a1 bis 103a3 über einen Kondensator ausgeglichen wird oder Ladungen, die verglichen mit den anderen übermäßig sind, zu einem wärmeerzeugenden Widerstand geleitet und verbraucht werden. Es ist zu beachten, dass es für diesen Ausgleichsvorgang genügt, je nach den Kosten für den Aufbau der Schaltung, den Kosten für das Speichern von Ladungen und dergleichen passend das Schema eines Kondensators oder das Schema eines wärmeerzeugenden Widerstands zu wählen.The equalization process circuit 22 employs circuitry to adjust the adjustment control to balance the voltages between the terminals of the respective individual batteries 103a1 to 103a3 perform. For example, the equalization circuit is 22 designed so that it is able to balance the amount of charge by the stored charge in each of the individual batteries 103a1 to 103a3 is balanced across a capacitor, or charges that are excessive compared to the others are conducted to a heat-generating resistor and consumed. It is to be noted that, for this balancing operation, it suffices to appropriately select the scheme of a capacitor or the scheme of a heat-generating resistor, depending on the cost of constructing the circuit, the cost of storing charges, and the like.

Die Ladestromfeststelleinheit 11 stellt (erfasst) aus der Spannung zwischen der positiven und der negativen Klemme bei jeder der jeweiligen Einzelbatterien 103a1 bis 103a3, die durch die Spannungsfeststellschaltung 21 festgestellt wurde, jeden Ladestrom (Einzel-Ladungszustand) fest, und stellt aus der Spannung zwischen der positiven und der negativen Klemme der Einzelbatterien 103a1 bis 103a3 auch den Ladestrom der Batterie 103 als Ganzes fest.The charge current detection unit 11 represents (senses) the voltage between the positive and negative terminals of each of the respective individual batteries 103a1 to 103a3 caused by the voltage detection circuit 21 was determined, each charging current (single-charge state) fixed, and sets out the voltage between the positive and negative terminals of the individual batteries 103a1 to 103a3 also the charging current of the battery 103 as a whole.

In der Schwelleneinstelleinheit 12 ist eine Ladungszustandsschwelle zur Beurteilung, ob die Regulierungssteuerung zum Ausgleichen des Ladestroms (des Ladungszustands) unter den jeweiligen Einzelbatterien 103a1 bis 103a3 der Batterie 103 ausgeführt werden soll, oder nicht, gespeichert und in einem Speicher gehalten, und es ist eine Ladungszustandsschwelle je nach dem Ladestrom der Batterie 103 als Ganzes eingestellt. Zum Beispiel ist der Ladestrom der Batterie 103 als Ganzes in dieser Schwelleneinstelleinheit 12 wie in 3 gezeigt in mehrere Bereiche geteilt und es ist für jeden dieser Bereiche eine entsprechende Ladungszustandsschwelle eingestellt. Zum Beispiel ist für einen Ladestrom von mehr als oder gleich 25% bis weniger als 65% eine höhere Ladungszustandsschwelle V2 eingestellt und für einen Ladestrom von mehr als oder gleich 65% bis weniger als 100% entsprechend eine niedrigere Ladungszustandsschwelle V1 eingestellt. Außerdem ist durch Detektieren einer Ladungszustandsschwelle V0, die die Spannung zwischen den Klemmen der Einzelbatterie überschreitet, auf einen Ladestrom von mehr als oder gleich 0% bis weniger als 25% oder dergleichen ein Ausgleichsbeschränkungsbereich eingerichtet, um die Ausführung des Ausgleichsvorgangs bei der nachstehend beschriebenen Steuerverarbeitung zu verhindern (zu vermeiden).In the threshold setting unit 12 is a charge state threshold for judging whether the regulation control for balancing the charge current (the state of charge) among the respective single batteries 103a1 to 103a3 the battery 103 to be executed or stored and held in a memory, and it is a charge state threshold depending on the charging current of the battery 103 set as a whole. For example, the charging current of the battery 103 as a whole in this threshold adjustment unit 12 as in 3 shown divided into several areas and it is set for each of these areas a corresponding charge state threshold. For example, for a charge current greater than or equal to 25% to less than 65%, a higher charge state threshold V2 is set and a lower charge state threshold V1 is set accordingly for a charge current greater than or equal to 65% to less than 100%. In addition, by detecting a charge state threshold V0 exceeding the voltage between the terminals of the single battery to a charging current of more than or equal to 0% to less than 25% or the like, a compensation restricting section is arranged to allow execution of the equalizing operation in the control processing described below prevent (avoid).

Die Kennzahldetektionseinheit 13 berechnet einen Unterschied des Einzel-Ladestroms (eine Differenzspannung) für jede der jeweiligen Einzelbatterien 103a1 bis 103a3 der Batterie 103, die durch die Ladestromdetektionseinheit 11 detektiert werden, und stellt diesen als Kennzahl fest, der eine Inhomogenität unter den jeweiligen Einzelbatterien 103a1 bis 103a3 angibt.The key figure detection unit 13 calculates a difference of the single charging current (a differential voltage) for each of the respective single batteries 103a1 to 103a3 the battery 103 through the charging current detection unit 11 be detected, and establishes this as a measure, which is an inhomogeneity of the respective individual batteries 103a1 to 103a3 indicates.

Die Ausgleichssteuerungseinheit 14 liest die Ladungszustandsschwelle in der Schwelleneinstelleinheit (dem Speicher) 12, die dem durch die Ladestromdetektionseinheit 11 detektierten Ladestrom der Batterie 103 als Ganzes entspricht, aus und bringt die Ausgleichsvorgangsschaltung 22 zur Ausführung des Ausgleichsvorgangs (der Anpassungssteuerung), um den Ladestrom (die Spannung zwischen den Klemmen) unter den jeweiligen Einzelbatterien 103a1 bis 103a3 auszugleichen, wenn ein durch die Kennzahldetektionseinheit detektierter Höchstunterschied (eine Inhomogenitätskennzahl) des Einzel-Ladestroms unter den jeweiligen Einzelbatterien 103a1 bis 103a3 größer als die Ladungszustandsschwelle oder dieser gleich ist.The compensation control unit 14 reads the charge state threshold in the threshold setting unit (the memory) 12 caused by the charging current detection unit 11 Detected charging current of the battery 103 as a whole corresponds, and brings the equalization process circuit 22 to perform the equalization process (the adjustment control) to the charging current (the voltage between the terminals) under the respective individual batteries 103a1 to 103a3 compensate if a maximum difference (an inhomogeneity index) of the single charging current detected by the code detecting unit among the respective individual batteries 103a1 to 103a3 greater than or equal to the charge state threshold.

Im Einzelnen wird die Steuerungsvorrichtung 10 durch Ausführen einer Steuerverarbeitung (eines Verfahrens), die (das) in dem Ablaufdiagramm von 4 gezeigt ist, dazu gebracht, die Anpassungssteuerung zum Ausgleich jedes Ladestroms für jede der jeweiligen Einzelbatterien 103a1 bis 103a3 der Batterie 103 passend auszuführen.In detail, the control device 10 by performing control processing (a method) in the flowchart of FIG 4 shown, caused the adjustment control to compensate for each charging current for each of the respective individual batteries 103a1 to 103a3 the battery 103 to execute suitably.

Zuerst, wenn eine Zündung des Motorfahrzeugs eingeschaltet wird, detektiert die Steuerungsvorrichtung 10 (das Batterieverwaltungssystem 20) die Spannungen zwischen den Klemmen der Batterie 103 als Ganzes und der jeweiligen Einzelbatterien 103a1 bis 103a3 (Schritt S11) und berechnet durch Subtrahieren der geringsten Spannung von der höchsten Spannung der festgestellten Spannungen dieser Einzelbatterien 103a1 bis 103a3 die höchste Differenzspannung (Schritt S12).First, when an ignition of the motor vehicle is turned on, the control device detects 10 (the battery management system 20 ) the voltages between the terminals of the battery 103 as a whole and the respective individual batteries 103a1 to 103a3 (Step S11) and calculated by subtracting the lowest voltage from the highest voltage of the detected voltages of these single batteries 103a1 to 103a3 the highest differential voltage (step S12).

Außerdem wird aus der früher festgestellten Spannung in der Batterie 103 als Ganzes der Ladestrom erfasst (detektiert) (Schritt S13) und nach dem entsprechenden Festlegen der Ladezustandsschwelle je nach diesem detektierten Ladestrom (Schritt S14) geprüft, ob die berechnete höchste Differenzspannung größer als die detektierte Ladungszustandsschwelle oder dieser gleich ist (Schritt S15).In addition, from the earlier detected voltage in the battery 103 as a whole, the charge current detected (detected) (step S13) and after the corresponding determination of the state of charge threshold depending on this detected charging current (step S14), it is checked whether the calculated highest differential voltage is greater than or equal to the detected state of charge threshold (step S15).

Danach erfolgt eine Rückkehr zu Schritt S11 und die gleiche Verarbeitung wird wiederholt, ohne irgendetwas anders zu machen, sofern die berechnete höchste Differenzspannung geringer als die eingestellte Ladungszustandsschwelle ist, oder es erfolgt eine Rückkehr zu Schritt S11 und wird die gleiche Verarbeitung wiederholt, nachdem der Vorgang zum Ausgleich des Ladestroms (der Spannung zwischen den Klemmen) für jede der jeweiligen Einzelbatterien 103a1 bis 103a3 ausgeführt wurde, falls die berechnete höchste Differenzspannung größer als die eingestellte Ladungszustandsschwelle oder dieser gleich ist (Schritt S16).Thereafter, a return is made to step S11, and the same processing is repeated without doing anything else if the calculated highest differential voltage is less than the set charge state threshold, or a return to step S11 and the same processing is repeated after the process to balance the charging current (the voltage between the terminals) for each of the respective individual batteries 103a1 to 103a3 has been executed if the calculated maximum differential voltage is greater than the set charge state threshold is equal to or equal to (step S16).

Folglich ist es dann, wenn der Ladestrom der Batterie 103 als Ganzes dicht an dem vollständig geladenen Zustand liegt, auch in einem Fall, in dem in dem Ladestrom eine Inhomogenität mit einem Ausmaß verursacht wird, das zwischen den Einzelbatterien 103a1 bis 103a3 einen kleinen Spannungsunterschied V1 verursacht, möglich, den Vorgang zum Ausgleich des Ladestroms unter diesen Einzelbatterien 103a1 bis 103a3 durchzuführen. Außerdem erfolgt selbst dann, wenn bei einem Ladestrom der Batterie 103 als Ganzes, der etwa die Hälfte beträgt, danach eine Inhomogenität mit dem Ausmaß des Spannungsunterschieds V1 verursacht wird, keine neuerliche Wiederholung des Ausgleichsvorgangs.Consequently, it is when the charging current of the battery 103 as a whole is close to the fully charged state, even in a case where in the charging current inhomogeneity is caused to an extent that between the individual batteries 103a1 to 103a3 causing a small voltage difference V1, possible, the process of balancing the charging current among these single batteries 103a1 to 103a3 perform. In addition, even if at a charging current of the battery 103 as a whole, which is about half, after which an inhomogeneity is caused with the magnitude of the voltage difference V1, no renewed repetition of the equalization process.

Außerdem ist es dann, wenn der Ladestrom der Batterie 103 als Ganzes etwa die Hälfte beträgt, möglich, den Vorgang zum Ausgleich des Ladestroms unter diesen Einzelbatterien 103a1 bis 103a auszuführen, wenn in dem Ladestrom eine Inhomogenität mit einem Ausmaß verursacht wird, das zwischen den Einzelbatterien 103a1 bis 103a3 einen großen Spannungsunterschied V2 verursacht, so dass der Ausgleichsvorgang in dem Fall, in dem das Aufladen wiederholt werden soll, ohne den vollständig geladenen Zustand zu erreichen, nicht häufig ausgeführt werden wird, sondern gemäß Notwendigkeit ausgeführt werden wird.Moreover, it is when the charging current of the battery 103 as a whole about half is possible, the process of balancing the charging current among these individual batteries 103a1 to 103a when in the charge current an inhomogeneity is caused to an extent that exists between the individual batteries 103a1 to 103a3 causes a large voltage difference V2, so that the equalization process in the case where the charging is to be repeated without reaching the fully charged state will not be performed frequently, but will be performed according to necessity.

Überdies ist es möglich, das Ausführen des Vorgangs zum Ausgleich des Ladestroms unter den Einzelbatterien 103a1 bis 103a3 selbst in dem Fall, in dem der Ladestrom der Batterie 103 als Ganzes dicht an dem Leerzustand liegt, zu vermeiden.Moreover, it is possible to carry out the process of equalizing the charging current among the individual batteries 103a1 to 103a3 even in the case where the charging current of the battery 103 as a whole is close to the empty state, to avoid.

Somit ist es bei der vorliegenden Ausführungsform möglich, zu vermeiden, dass der Ladevorgang in einem Zustand ausgeführt wird, in dem unter den Einzelbatterien 103a1 bis 103a3 eine große Inhomogenität im Ladestrom verursacht ist, da der Ausgleichsvorgang infolge eines häufigen Aufladens durch den Benutzer nicht ausgeführt wird wie in dem Fall, in dem die große Schwelle so eingestellt ist, dass der Ausgleichsvorgang nur erfolgt, wenn die Inhomogenität groß ist, und es ist möglich, einen Zustand zu verhindern, in dem eine effektive Nutzung der Ladekapazitäten der jeweiligen Einzelbatterien unmöglich wird.Thus, in the present embodiment, it is possible to avoid that the charging operation is performed in a state in which among the single batteries 103a1 to 103a3 a large inhomogeneity is caused in the charging current, since the balancing operation is not performed due to frequent charging by the user as in the case where the large threshold is set so that the balancing operation is done only when the inhomogeneity is large, and it is possible to prevent a condition in which an effective use of the charging capacities of the respective single batteries becomes impossible.

Außerdem ist es dann, wenn der Ladestrom der Batterie 103 als Ganzes etwa die Hälfte beträgt, möglich, zu verhindern, dass der gespeicherte elektrische Strom durch willkürliches (unnötiges) Ausführen verschwenderisch verbraucht wird, wie in dem Fall, in dem die kleine Schwelle so eingestellt ist, dass der Ausgleichsvorgang selbst dann vorgenommen wird, wenn die Inhomogenität klein ist.Moreover, it is when the charging current of the battery 103 as a whole, is about half, it is possible to prevent the stored electric current from being wastefully consumed by arbitrary (unnecessary) execution, as in the case where the small threshold is set so that the equalizing operation is performed even if the inhomogeneity is small.

Überdies ist es möglich, einen Zustand zu verhindern, in dem es unmöglich wird, die Ladekapazität effektiv zu nutzen, da ein Unterschied in der gespeicherten Menge zu der Zeit des vollständig geladenen Zustands der Einzelbatterien 103a1 bis 103a3 mit nicht gleichmäßigen Ladungsspeichereigenschaften aufgrund der Ausführung des Ausgleichsvorgangs, wenn der Ladestrom der Batterie 103 als Ganzes dicht an dem Leerzustand liegt, verursacht wird.Moreover, it is possible to prevent a state in which it becomes impossible to effectively utilize the charge capacity because a difference in the stored amount at the time of the fully charged state of the single batteries 103a1 to 103a3 with non-uniform charge storage characteristics due to the execution of the compensation process when the charging current of the battery 103 as a whole is close to the empty state caused.

Folglich ist es möglich, den Ausgleichsvorgang der Ladungsmenge für jede der Einzelbatterien 103a1 bis 103a3 so auszuführen, dass diese in einem Bereich von Ladeeigenschaften verwendet werden, in dem kein Problem besteht, ohne dass es zu einem Einfluss durch die Häufigkeit des Aufladens zum Beispiel des Plug-In-Hybridfahrzeugs (PHV) durch den Benutzer kommt.Consequently, it is possible to carry out the charge amount equalization process for each of the single batteries 103a1 to 103a3 so that they are used in a range of charging characteristics in which there is no problem without being affected by the frequency of charging of the plug-in hybrid vehicle (PHV) by the user, for example.

Als nächstes ist 5 eine Figur, die ein Beispiel des Falls der Anbringung der zweiten Ausführungsform der Batterieausgleichsvorrichtung nach der vorliegenden Erfindung an einem Motorfahrzeug zeigt. Da die vorliegende Ausführungsform der oben beschriebenen Ausführungsform annähernd ähnlich gestaltet ist, werden die charakteristischen Bereiche hier unter Ableitung der Zeichnungen durch Zuweisung identischer Bezugszeichen zu gleichartigen Aufbauten beschrieben (dies gilt auch für die anderen Ausführungsformen, die im Folgenden beschrieben werden sollen).Next is 5 a figure showing an example of the case of attaching the second embodiment of the battery compensating device according to the present invention to a motor vehicle. Since the present embodiment is approximately similar to the above-described embodiment, the characteristic portions will be described herein by deriving identical reference numerals to similar constructions by the same designation (this also applies to the other embodiments to be described below).

Wie in 5 gezeigt, ist der Ladestrom der Batterie 103 als Ganzes in der Schwelleneinstelleinheit 12 in mehr Bereiche (mehr Schritte) als bei der oben beschriebenen Ausführungsform geteilt, und ist für jeden dieser Bereiche eine entsprechende Ladungszustandsschwelle eingestellt. Entsprechend ist zum Beispiel für einen Ladestrom von größer als oder gleich 25% bis weniger als 50% eine höhere Ladungszustandsschwelle V3 eingestellt, ist für einen Ladestrom von mehr als oder gleich 50% bis weniger als 80% eine mittlere Ladungszustandsschwelle V2 festlegt, und ist für einen Ladestrom von mehr als oder gleich 80% bis weniger als 100% eine niedrigere Ladungszustandsschwelle V1 eingestellt.As in 5 shown is the charging current of the battery 103 as a whole in the threshold adjustment unit 12 divided into more areas (more steps) than in the embodiment described above, and a corresponding charge state threshold is set for each of these areas. Accordingly, for example, for a charge current greater than or equal to 25% to less than 50%, a higher charge state threshold V3 is set, a charge state threshold V2 is set for a charge current greater than or equal to 50% to less than 80%, and is for a charge current greater than or equal to 80% to less than 100% set a lower charge state threshold V1.

Folglich ist es möglich, den Ausgleichsvorgang unter den Einzelbatterien 103a1 bis 103a3 durch feineres Teilen des Ladestroms der Batterie 103 als Ganzes passender auszuführen. Es ist zu bemerken, dass bei der vorliegenden Ausführungsform beispielsweise ein Fall des Festlegens der Bereiche in drei Stufen beschrieben wird, aber keine Beschränkung darauf besteht und selbstverständlich ein Teilen in vier oder mehr Schritte möglich ist.Consequently, it is possible to balance the individual batteries 103a1 to 103a3 by finer dividing the charging current of the battery 103 as a whole to perform more appropriate. It is to be noted that in the present embodiment, for example, a case of setting the areas in three stages is described, but not limited, and of course, dividing into four or more steps is possible.

Somit ist bei der vorliegenden Ausführungsform zusätzlich zu den Wirkungen aufgrund der oben beschriebenen Ausführungsform eine derartige Detektion möglich, dass der Ausgleichsvorgang der Ladungsmenge für jede der Einzelbatterien 103a1 bis 103a3 je nach der Ladungsmenge der Batterie 103 als Ganzes und ihrer Benutzung durch den Nutzer zum optimalen Zeitpunkt ausgeführt wird.Thus, in the present embodiment, in addition to the effects due to the above described embodiment, such a detection that the compensation process of the amount of charge for each of the individual batteries 103a1 to 103a3 depending on the amount of charge of the battery 103 as a whole and its use by the user at the optimal time.

6 ist eine Figur, die ein Beispiel des Falls der Anbringung der dritten Ausführungsform der Batterieausgleichsvorrichtung nach der vorliegenden Erfindung an einem Motorfahrzeug zeigt. 6 Fig. 12 is a figure showing an example of the case of attaching the third embodiment of the battery compensating device according to the present invention to a motor vehicle.

Wie in 6 gezeigt, ist die Ladungszustandsschwelle, die mit dem Ladestrom der Batterie 103 als Ganzes und der höchsten Differenzspannung zwischen den Einzelbatterien 103a1 bis 103a3 verglichen werden soll, in der Schwelleneinstelleinheit 12 entsprechend als fortlaufende Linie (eine gerade Linie oder eine Kurve) eingestellt, die sanft fortlaufend ist. Zum Beispiel ist sie so eingestellt, dass sie näher an die höhere Ladungszustandsschwelle V2 gelangt, während sie sich einem Ladestrom von 25% nähert, und näher an die kleine Ladungszustandsschwelle V1 gelangt, während sie sich einem Ladestrom von 100% nähert.As in 6 shown is the charge state threshold, which coincides with the charging current of the battery 103 as a whole and the highest differential voltage between the individual batteries 103a1 to 103a3 is to be compared in the threshold setting unit 12 set accordingly as a continuous line (a straight line or a curve) that is smoothly continuous. For example, it is set to get closer to the higher charge state threshold V2 as it approaches a charge current of 25%, and gets closer to the small charge state threshold V1 while approaching a charge current of 100%.

Folglich ist durch Beurteilen, ob der Ausgleichsvorgang nötig ist, oder nicht, eine passendere Ausführung möglich, wobei die Ladungszustandsschwelle einem Ausmaß der Inhomogenität unter den Einzelbatterien 103a1 bis 103a3 je nach dem Ladestrom der Batterie 103 als Ganzes entspricht.Consequently, by judging whether the balancing operation is necessary or not, a more appropriate design is possible, the charge state threshold being a degree of inhomogeneity among the individual batteries 103a1 to 103a3 depending on the charging current of the battery 103 as a whole corresponds.

Somit ist bei der vorliegenden Ausführungsform zusätzlich zu den Wirkungen aufgrund der oben beschriebenen Ausführungsform eine derartige Einstellung möglich, dass der Ausgleichsvorgang der Ladungsmenge für jede der Einzelbatterien 103a1 bis 103a3 je nach der Ladungsmenge der Batterie 103 als Ganzes und ihrer Benutzung durch den Nutzer zu einem optimaleren Zeitpunkt ausgeführt wird.Thus, in the present embodiment, in addition to the effects due to the above-described embodiment, such adjustment is possible that the amount of charge compensating for each of the individual batteries 103a1 to 103a3 depending on the amount of charge of the battery 103 as a whole and its use by the user at a more optimal time.

Als nächstes ist 7 eine Figur, die ein Beispiel des Falls der Anbringung der vierten Ausführungsform der Batterieausgleichsvorrichtung nach der vorliegenden Erfindung an einem Motorfahrzeug zeigt.Next is 7 a figure showing an example of the case of attaching the fourth embodiment of the battery compensating device according to the present invention to a motor vehicle.

Wie in 7 gezeigt, ist der Ladestrom der Batterie 103 als Ganzes in mehr Bereiche (mehr Schritte) als bei der oben beschriebenen Ausführungsform geteilt, und es ist für jeden dieser Bereiche eine entsprechende Ladungszustandsschwelle eingestellt.As in 7 shown is the charging current of the battery 103 as a whole is divided into more areas (more steps) than in the embodiment described above, and a corresponding charge state threshold is set for each of these areas.

Entsprechend ist zum Beispiel für einen Ladestrom von größer als oder gleich 25% bis weniger als 50% eine höhere Ladungszustandsschwelle V3 eingestellt, und für einen Ladestrom von größer als oder gleich 65% bis weniger als 100% eine niedrigere Ladungszustandsschwelle V1 eingestellt. Durch Einstellen einer Ladungszustandsschwelle V0, die die Spannung zwischen den Klemmen der Einzelbatterie überschreitet, auf einen Ladestrom von größer als oder gleich 50% bis weniger als 65% und dergleichen wird ein Ausgleichsbeschränkungsbereich zur Verhinderung (Beschränkung) der Ausführung des Ausgleichsvorgangs eingestellt.Accordingly, for example, for a charging current greater than or equal to 25% to less than 50%, a higher charge state threshold V3 is set, and for a charge current greater than or equal to 65% to less than 100%, a lower charge state threshold V1 is set. By setting a charge state threshold V0 exceeding the voltage between the terminals of the single battery to a charge current of greater than or equal to 50% to less than 65% and the like, a compensation restriction area for preventing (limiting) the execution of the compensation operation is set.

Folglich ist es möglich, den Ausgleichsvorgang unter den Einzelbatterien 103a1 bis 103a3 durch feineres Teilen des Ladestroms der Batterie 103 als Ganzes passender auszuführen, und es ist auch möglich, zu vermeiden, dass der Ausgleichsvorgang jedes Mal ausgeführt wird, wenn ein Ladestrom von 50% oder 65% überschritten oder nicht überschritten (überspannt) wird. Es ist zu beachten, dass der Fall der Beschränkung des Ausgleichsvorgangs in einem Bereich des Ladestroms von 50% bis 65% bei der vorliegenden Ausführungsform als Beispiel beschrieben ist, aber keine Beschränkung darauf besteht, und dass selbstverständlich durch Verengen des Beschränkungsbereichs zum Beispiel auf 50% bis 55% und dergleichen eine passende Einstellung möglich ist.Consequently, it is possible to balance the individual batteries 103a1 to 103a3 by finer dividing the charging current of the battery 103 as a whole, it is also possible to avoid that the equalization process will be executed each time a charge current of 50% or 65% is exceeded or not exceeded (spanned). It is to be noted that the case of restricting the compensation operation in a range of the charging current of 50% to 65% is described as an example in the present embodiment but is not limited thereto, and that, of course, by narrowing the restriction range to 50%. to 55% and the like a suitable setting is possible.

Somit ist es bei der vorliegenden Ausführungsform zusätzlich zu den Wirkungen aufgrund der oben beschriebenen Ausführungsform möglich, zu vermeiden, dass der Ausgleichsvorgang der Ladungsmenge für jede der Einzelbatterien 103a1 bis 103a3 unnötig wiederholt wird, und es ist möglich, zu verhindern, dass der gespeicherte elektrische Strom in der Batterie 103 verschwenderisch verbraucht wird.Thus, in the present embodiment, in addition to the effects due to the above-described embodiment, it is possible to avoid the compensation operation of the charge amount for each of the single batteries 103a1 to 103a3 is unnecessarily repeated, and it is possible to prevent the stored electric current in the battery 103 is consumed wastefully.

Hier, bei der oben beschriebenen Ausführungsform ist der Ladestrom als Kennzahl zur Angabe des Ladungszustands der Batterie 103 als Beispiel beschrieben, doch besteht keine Beschränkung darauf und die Inhomogenität kann anstelle durch Feststellen des Ladestroms aus der Spannung zwischen den Klemmen zum Beispiel durch direktes Benutzen der Spannung zwischen den Klemmen bewertet werden oder die Ladungsmenge kann aus den Ladungen, die der Batterie 103 zu liefern sind, erfasst werden.Here, in the above-described embodiment, the charging current is a characteristic for indicating the state of charge of the battery 103 as an example, but there is no limitation thereto, and the inhomogeneity may be evaluated instead of detecting the charging current from the voltage between the terminals, for example, by directly using the voltage between the terminals or the charge amount may be from the charges applied to the battery 103 are to be delivered.

Außerdem ist der Ausgleich des Ladestroms unter den Einzelbatterien, die die Batterie zur Anbringung an dem Motorfahrzeug bilden, als Beispiel beschrieben, doch besteht keine Beschränkung darauf und ist selbstverständlich eine passende Anwendung möglich, sofern es sich um eine Batterie handelt, die durch Verbinden der Einzelbatterien in Reihe aufgebaut ist.In addition, the compensation of the charging current among the individual batteries constituting the battery for attachment to the motor vehicle is described as an example, but there is no limitation thereto and of course a suitable application is possible, as far as it is a battery, by connecting the individual batteries is built in series.

Der Umfang der vorliegenden Erfindung wird nicht durch die beispielhaften Ausführungsformen, die in den Figuren gezeigt und beschrieben sind, beschränkt und umfasst auch alle Ausführungsformen, die Wirkungen hervorbringen können, welche jenen, auf die die vorliegende Erfindung abzielt, gleichwertig sind. Überdies ist der Umfang der vorliegenden Erfindung nicht auf Kombinationen der Merkmale der Erfindung, die durch jeden Anspruch bestimmt werden, beschränkt, sondern kann er durch jede beliebige gewünschte Kombination der bestimmten Merkmale unter allen offenbarten jeweiligen Merkmalen bestimmt werden.The scope of the present invention is not limited by the exemplary embodiments shown and described in the figures. and includes all embodiments that can produce effects equivalent to those to which the present invention is directed. Moreover, the scope of the present invention is not limited to combinations of the features of the invention as defined by each claim, but may be determined by any desired combination of particular features among all disclosed respective features.

Obwohl bis hierher eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben wurde, ist die vorliegende Erfindung nicht auf die oben beschriebene Ausführungsform beschränkt und kann sie innerhalb des Bereichs ihrer technischen Ideen selbstverständlich in verschiedenen unterschiedlichen Formen ausgeführt werden.Although an embodiment of the present invention has heretofore been described, the present invention is not limited to the embodiment described above and, of course, it may be embodied in various different forms within the scope of its technical ideas.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Claims (5)

Batteriesatz-Ausgleichsvorrichtung zum Ausgleichen einer Ladungsmenge für jede Einzelbatterie eines Batteriesatzes, in dem mehrere Einzelbatterien, die geladen und entladen werden können, in Reihe verbunden sind, wobei die Batteriesatz-Ausgleichsvorrichtung Folgendes umfasst: eine Ladungszustandsdetektionseinheit, um einen gesamten Ladungszustand des Batteriesatzes als Ganzes festzustellen; eine Schwelleneinstelleinheit, in der je nach dem gesamten Ladungszustand des Batteriesatzes als Ganzes unterschiedliche Ladungszustandsschwellen eingestellt sind; eine Kennzahldetektionseinheit, um eine Inhomogenitätskennzahl festzustellen, die eine Inhomogenität eines Einzel-Ladungszustands für jede der mehreren Einzelbatterien angibt; und eine Ausgleichssteuereinheit, um einen Vorgang des Ausgleichs der Ladungsmenge für jede Einzelbatterie des Batteriesatzes ausführen, wenn die Ladungszustandsschwelle je nach dem gesamten Ladungszustand erreicht wird und bestätigt wird, dass die Inhomogenitätskennzahl größer als diese Ladungszustandsschwelle oder dieser gleich geworden ist.A battery pack equalizer for balancing an amount of charge for each of a single battery of a battery pack in which a plurality of single batteries that can be charged and discharged are connected in series, the battery pack equalizer comprising: a charge state detection unit for detecting an entire charge state of the battery pack as a whole; a threshold setting unit in which different charge state thresholds are set as a whole depending on the entire state of charge of the battery pack; an index detection unit for detecting an inhomogeneity index indicating an inhomogeneity of a single state of charge for each of the plurality of single batteries; and a balancing control unit to perform a process of balancing the charge amount for each of the battery packs when the charge state threshold is reached according to the total charge state and confirming that the inhomogeneity indicator has become greater than or equal to this charge state threshold. Batteriesatz-Ausgleichsvorrichtung nach Anspruch 1, wobei der gesamte Ladungszustand je nach der Ladungsmenge des Batteriesatzes als Ganzes in mehrere Bereiche geteilt wird und in der Schwelleneinstelleinheit für jeden der Bereiche eine entsprechende Ladungszustandsschwelle eingestellt ist.A battery pack equalizer according to claim 1, wherein the entire charge state is divided into a plurality of areas depending on the amount of charge of the battery pack as a whole, and a corresponding charge state threshold is set in the threshold setting unit for each of the areas. Batteriesatz-Ausgleichsvorrichtung nach Anspruch 2, wobei in der Schwelleneinstelleinheit ein Ausgleichsbeschränkungsbereich eingestellt ist, um eine Ausführung des Ausgleichsvorgangs durch die Ausgleichssteuereinheit auf wenigstens einen Bereich, der Grenzen der Bereiche des gesamten Ladungszustands entspricht, zu beschränken.A battery pack equalizer according to claim 2, wherein in the threshold setting unit, a compensation restriction range is set to restrict execution of the equalization operation by the compensation control unit to at least a range corresponding to boundaries of the entire charge state ranges. Batteriesatz-Ausgleichsvorrichtung nach Anspruch 1, wobei in der Schwelleneinstelleinheit eine Ladungszustandsschwelle eingestellt ist, die sich in Übereinstimmung mit dem sich fortlaufend verändernden gesamten Ladungszustand fortlaufend verändert.The battery pack equalizer according to claim 1, wherein in the threshold setting unit, a charge state threshold is set that continuously changes in accordance with the continuously changing total charge state. Batteriesatz-Ausgleichsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei der Batteriesatz die Funktion aufweist, von einer externen elektrischen Stromquelle geladen zu werden, und die Batteriesatz-Ausgleichsvorrichtung zusammen mit dem Batteriesatz an einem Plug-In-Hybridfahrzeug angebracht ist, das einen Elektromotor und einen Verbrennungsmotor als Kraftquellen aufweist.A battery pack equalizer according to any one of claims 1 to 4, wherein the battery pack has the function of being charged from an external electric power source, and the battery pack equalizer is mounted together with the battery pack on a plug-in hybrid vehicle having an electric motor and having an internal combustion engine as power sources.
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