JP2012130124A

JP2012130124A - Equalization circuit

Info

Publication number: JP2012130124A
Application number: JP2010278209A
Authority: JP
Inventors: Asamichi Mizoguchi; 朝道溝口
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2010-12-14
Filing date: 2010-12-14
Publication date: 2012-07-05
Anticipated expiration: 2030-12-14
Also published as: JP5527191B2

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an equalization circuit of a battery pack capable of reducing a nose from a battery cell, suppressing current consumption involved in electric discharge and preventing the number of switches from increasing.SOLUTION: In battery cells 11 of a number from 1 to n, a plurality of first serial connection parts are provided each including a first resistor for equalization discharge 22a and a first switch 22b which connect across the first to ith battery cells 11 (i=1 to n-1), and a plurality of a second serial connection parts are provided each including a second resistor for equalization discharge 23a and a second switch 23b which connect across the ith to nth battery cells 11 (i=2 to n). A resistance value of each first resistor for equalization discharge 22a is set such that the first resistor for equalization discharge 22a connecting a larger number of battery cells 11 has a larger resistance value, and a resistance value of each resistor for equalization discharge 23a is set such that the resistor for equalization discharge 23a connecting a larger number of battery cells 11 has a larger resistance value.

Description

本発明は、組電池の均等化回路に関する。 The present invention relates to a battery pack equalization circuit.

従来より、充電可能な電池セルが複数直列に接続されて構成された組電池の充電状態調整装置が、例えば特許文献１で提案されている。この特許文献１では、抵抗とスイッチとの直列接続で構成される放電回路が各電池セルに対して並列にそれぞれ接続された構成が示されている。そして、電池セルの残存容量（ＳＯＣ；State Of Charge）のばらつきが電池セル毎に算出され、この残存容量のばらつきが許容範囲を超える場合、その電池セルに対応する放電回路のスイッチがオンされる。これにより、各電池セルの残存容量がそれぞれ調整されるようになっている。 Conventionally, for example, Patent Document 1 proposes an assembled battery state-of-adjustment device in which a plurality of rechargeable battery cells are connected in series. In this patent document 1, the structure by which the discharge circuit comprised by the series connection of resistance and a switch was each connected in parallel with respect to each battery cell is shown. Then, the variation of the remaining capacity (SOC) of the battery cell is calculated for each battery cell, and when the variation of the remaining capacity exceeds the allowable range, the switch of the discharge circuit corresponding to the battery cell is turned on. . Thereby, the remaining capacity of each battery cell is adjusted, respectively.

特開２０００−９２７３３号公報JP 2000-92733 A

上記従来の技術で示された充電状態調整装置は、一般的にＩＣとして構成される。したがって、放電回路もＩＣ内に設けられる。しかしながら、各電池セル間に放電回路の抵抗が設けられているものの、ＩＣの入力線には抵抗が設けられていないため、ノイズに弱いという問題がある。 The state-of-charge adjusting device shown in the above prior art is generally configured as an IC. Therefore, a discharge circuit is also provided in the IC. However, although the resistance of the discharge circuit is provided between the battery cells, there is a problem that the resistance is not provided on the input line of the IC, so that it is vulnerable to noise.

そこで、ＩＣの入力にノイズ低減用抵抗を設けることが考えられる。図７（ａ）は複数の電池セル３０（Ｖ１〜Ｖｎ）に対して放電回路３１をそれぞれ設けた上記従来の技術の回路図であり、図７（ｂ）は図７（ａ）の放電回路３１に対してノイズ低減用抵抗３２（図７（ｂ）のＲ）を追加した回路図である。放電回路３１は上述のようにスイッチ３１ａと抵抗３１ｂとが直列に接続されたものである。なお、図７では放電回路３１およびノイズ低減用抵抗３２以外のＩＣの構成を省略している。 Therefore, it is conceivable to provide a noise reduction resistor at the input of the IC. FIG. 7A is a circuit diagram of the above-described conventional technique in which a discharge circuit 31 is provided for each of a plurality of battery cells 30 (V1 to Vn), and FIG. 7B is a discharge circuit of FIG. 9 is a circuit diagram in which a noise reducing resistor 32 (R in FIG. 7B) is added to FIG. As described above, the discharge circuit 31 has the switch 31a and the resistor 31b connected in series. In FIG. 7, the configuration of the IC other than the discharge circuit 31 and the noise reduction resistor 32 is omitted.

図７（ｂ）に示されるように、放電回路３１の抵抗３１ｂと電池セル３０の正極側との間にノイズ低減用抵抗３２が接続されている。また、放電回路３１のスイッチ３１ａと電池セル３０の負極側との間にもノイズ低減用抵抗３２が接続されている。これにより、ＩＣはノイズに対して強くなる。 As illustrated in FIG. 7B, a noise reduction resistor 32 is connected between the resistor 31 b of the discharge circuit 31 and the positive electrode side of the battery cell 30. A noise reduction resistor 32 is also connected between the switch 31 a of the discharge circuit 31 and the negative electrode side of the battery cell 30. This makes the IC more resistant to noise.

しかし、図７（ｂ）に示されるように電池セル３０と放電回路３１との間にノイズ低減用抵抗３２を設けると、複数の電池セル３０の各放電回路３１が動作したときの均等化電流すなわち消費電流が増加するため、発熱の懸念や均等化時間が不足する懸念がある。 However, if a noise reduction resistor 32 is provided between the battery cell 30 and the discharge circuit 31 as shown in FIG. 7B, the equalized current when each discharge circuit 31 of the plurality of battery cells 30 operates. That is, since current consumption increases, there is a concern of heat generation and lack of equalization time.

例えば、１つの電池セル３０に対応した放電回路３１のスイッチ３１ａがオンしたとする。この場合、電池セル３０のセル電圧をＶとし、ノイズ低減用抵抗３２および放電用の抵抗３１ｂの抵抗値をそれぞれＲとすると、当該電池セル３０と放電回路３１とで形成されるループ回路に流れる電流はＶ／３Ｒとなる。しかし、隣り合う２つの電池セル３０の放電回路３１がそれぞれ動作すると、２つの電池セル３０に対して２つのノイズ低減用抵抗３２および２つの抵抗３１ｂが直列接続されたループ回路が形成されるため、このループ回路には２Ｖ／４Ｒの電流が流れる。このように、複数の電池セル３０の放電回路３１が動作すると、各電池セル３０のセル電圧を均等化するための消費電流が増加してしまう。 For example, it is assumed that the switch 31a of the discharge circuit 31 corresponding to one battery cell 30 is turned on. In this case, assuming that the cell voltage of the battery cell 30 is V and the resistance values of the noise reduction resistor 32 and the discharge resistor 31b are R, each flows through a loop circuit formed by the battery cell 30 and the discharge circuit 31. The current is V / 3R. However, when the discharge circuits 31 of the two adjacent battery cells 30 operate, a loop circuit is formed in which the two noise reduction resistors 32 and the two resistors 31b are connected to the two battery cells 30 in series. In this loop circuit, a current of 2V / 4R flows. As described above, when the discharge circuits 31 of the plurality of battery cells 30 operate, current consumption for equalizing the cell voltages of the battery cells 30 increases.

それを解決するため、図８に示されるように、複数の電池セル３０を跨ぐように放電回路３１を設けることが考えられる。しかし、１個の電池セル３０に対して複数の放電回路３１が接続されることになるため、最も低電圧側の電池セル３０（Ｖ１）に接続される放電回路３１の数はｎ個となり、最も低電圧側の電池セル３０から１つ高電圧側の電池セル３０（Ｖ２）に接続される放電回路３１の数はｎ−１個となる。したがって、電池セル３０がｎ個の直列数ならばｎ！（ｎの階乗）という膨大な数の放電回路３１すなわちスイッチ３１ａが必要となる。例えば、電池セル３０の直列接続数が１０個（ｎ＝１０）の場合、スイッチ３１ａの数は３６２万８８００個にもなってしまう。 In order to solve this, it is conceivable to provide a discharge circuit 31 so as to straddle a plurality of battery cells 30 as shown in FIG. However, since a plurality of discharge circuits 31 are connected to one battery cell 30, the number of discharge circuits 31 connected to the battery cell 30 (V1) on the lowest voltage side is n, The number of discharge circuits 31 connected from the battery cell 30 on the lowest voltage side to the battery cell 30 (V2) on the higher voltage side is n−1. Therefore, if the number of battery cells 30 is n in series, n! A huge number of discharge circuits 31 (the factorial of n), that is, the switches 31a are required. For example, when the number of battery cells 30 connected in series is 10 (n = 10), the number of switches 31a is as high as 3,628,800.

本発明は上記点に鑑み、電池セルからのノイズの低減、放電に伴う消費電流の抑制、およびスイッチの数の増加を抑制することができる均等化回路を提供することを目的とする。 In view of the above points, an object of the present invention is to provide an equalization circuit capable of reducing noise from a battery cell, suppressing current consumption accompanying discharge, and suppressing an increase in the number of switches.

上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明では、複数の電池セルが直列に接続された組電池の各々の電池セルの正極側および負極側にそれぞれ接続された複数のフィルタ用抵抗を有し、さらに複数のフィルタ用抵抗のうちの２つのフィルタ用抵抗の間に均等化放電用抵抗（ＲＬｉ、ＲＨｉ）とスイッチ（ＳＬｉ、ＳＨｉ）との直列接続部を備えて構成されている。 In order to achieve the above object, according to the first aspect of the present invention, a plurality of filter resistors respectively connected to the positive electrode side and the negative electrode side of each battery cell of an assembled battery in which a plurality of battery cells are connected in series are provided. And a serial connection portion of equalizing discharge resistors (RLi, RHi) and switches (SLi, SHi) between two filter resistors of the plurality of filter resistors.

すなわち、直列接続部として、一方向から１、２、・・・、ｎ番目の各電池セルに対し、１番目からｉ番目までの電池セルを跨ぐように第１均等化放電用抵抗（ＲＬｉ）と第１スイッチ（ＳＬｉ）との第１直列接続部（ｉ＝１〜ｎ−１）と、ｉ番目からｎ番目までの電池セルを跨ぐように第２均等化放電用抵抗（ＲＨｉ）と第２スイッチ（ＳＨｉ）との第２直列接続部（ｉ＝２〜ｎ）と、が設けられている。 That is, as the series connection portion, the first equalizing discharge resistance (RLi) is provided so as to straddle the first to i-th battery cells with respect to each of the n-th battery cells from 1, 2,. And the first switch (SLi), the first series connection (i = 1 to n-1), the second equalizing discharge resistor (RHi) and the second so as to straddle the i-th to n-th battery cells. And a second series connection (i = 2 to n) with two switches (SHi).

また、１番目からｉ番目までの電池セルを跨ぐように設けられた第１均等化放電用抵抗（ＲＬｉ）の各抵抗値は、１番目からｉ番目までの電池セルを跨ぐ数が多い第１均等化放電用抵抗（ＲＬｉ）の抵抗値が大きくなるようにそれぞれ設定されている。 In addition, each resistance value of the first equalizing discharge resistor (RLi) provided so as to straddle the first to i-th battery cells has a large number across the first to i-th battery cells. The resistance value of the equalizing discharge resistance (RLi) is set so as to increase.

さらに、ｉ番目からｎ番目までの電池セルを跨ぐように設けられた第２均等化放電用抵抗（ＲＨｉ）の各抵抗値は、ｉ番目からｎ番目までの電池セルを跨ぐ数が多い第２均等化放電用抵抗（ＲＨｉ）の抵抗値が大きくなるようにそれぞれ設定されていることを特徴とする。 Further, each of the resistance values of the second equalizing discharge resistance (RHi) provided so as to straddle the i th to n th battery cells has a large number across the i th to n th battery cells. The equalizing discharge resistance (RHi) is set to have a large resistance value.

これによると、電池セルの両極に対してフィルタ用抵抗が接続されているので、電池セルからの均等化回路に対するノイズの影響を低減することができる。また、どの第１、第２スイッチ（ＳＬｉ、ＳＨｉ）がオンしても消費電流が同じになるようにすることができるので、消費電流の増加を抑制することができる（図６参照）。 According to this, since the filter resistor is connected to both electrodes of the battery cell, the influence of noise from the battery cell to the equalization circuit can be reduced. Further, since the current consumption can be made the same regardless of which of the first and second switches (SLi, SHi) is turned on, an increase in the current consumption can be suppressed (see FIG. 6).

さらに、１番目の電池セルを基準とした第１均等化放電用抵抗（ＲＬｉ）と第１スイッチ（ＳＬｉ）との第１直列接続部がｎ−１個設けられ、ｎ番目の電池セルを基準とした第２均等化放電用抵抗（ＲＨｉ）と第２スイッチ（ＳＨｉ）との第２直列接続部がｎ−１個設けられるので、電池セルの直列数が増えても、第１、第２スイッチ（ＳＬｉ、ＳＨｉ）の数は最大で２（ｎ−１）個で済む。このため、電池セルの増加に伴う第１、第２スイッチ（ＳＬｉ、ＳＨｉ）の数の増加を抑制でき、回路構成を簡素化することができる（図５参照）。 Further, n-1 first series connection portions of the first equalizing discharge resistance (RLi) and the first switch (SLi) with respect to the first battery cell are provided, and the nth battery cell is used as a reference. Since n−1 second series connection portions of the second equalizing discharge resistance (RHi) and the second switch (SHi) are provided, even if the number of battery cells increases, the first and second The maximum number of switches (SLi, SHi) is 2 (n-1). For this reason, the increase in the number of the 1st, 2nd switch (SLi, SHi) accompanying the increase in a battery cell can be suppressed, and a circuit structure can be simplified (refer FIG. 5).

そして、請求項２に記載の発明のように、フィルタ用抵抗の抵抗値をＲとすると、１番目からｉ番目までの電池セルを跨ぐ第１均等化放電用抵抗（ＲＬｉ）の抵抗値をそれぞれ（３ｉ−２）Ｒとし（ｉ＝１〜ｎ−１）、ｉ番目からｎ番目までの電池セルを跨ぐ第２均等化放電用抵抗（ＲＨｉ）の抵抗値を（３（ｎ＋１−ｉ）−２）Ｒとする（ｉ＝２〜ｎ）ことができる。 And, as in the invention described in claim 2, when the resistance value of the filter resistor is R, the resistance value of the first equalizing discharge resistor (RLi) across the first to i-th battery cells is (3i-2) R (i = 1 to n-1), and the resistance value of the second equalizing discharge resistance (RHi) straddling the i-th to n-th battery cells is (3 (n + 1-i)- 2) R can be set (i = 2 to n).

これにより、スイッチがオンしたときに形成されるループ回路に流れる電流を、各ループ回路で同じ値にすることができる。 As a result, the current flowing in the loop circuit formed when the switch is turned on can be set to the same value in each loop circuit.

請求項３に記載の発明では、ｊ番目からｋ番目までの各電池セルを放電する場合、ｊ番目からｎ番目までの電池セルを跨ぐ第２スイッチ（ＳＨｊ）と、１番目からｋ番目までの電池セルを跨ぐ第１スイッチ（ＳＬｋ）と、がオンされるようになっている。また、ｊ番目からｋ番目までの各電池セルを放電する場合に第１スイッチ（ＳＬｋ）および第２スイッチ（ＳＨｊ）のうち該当するスイッチ（ＳＨｊ、ＳＬｋ）が存在しない場合は存在するスイッチ（ＳＨｊ、ＳＬｋ）のみがオンされることを特徴とする。このように、隣同士の電池セルを放電させる際のスイッチングパターンを一般化させることができる。 In the invention according to claim 3, when discharging each battery cell from jth to kth, the second switch (SHj) straddling the jth to nth battery cells and the first to kth battery cells The first switch (SLk) straddling the battery cell is turned on. Further, when discharging each of the jth to kth battery cells, if there is no corresponding switch (SHj, SLk) among the first switch (SLk) and the second switch (SHj), the existing switch (SHj) , SLk) only is turned on. Thus, the switching pattern when discharging adjacent battery cells can be generalized.

請求項４に記載の発明では、１番目からｎ番目までの全ての電池セルを跨ぐように第３均等化放電用抵抗と第３スイッチとの第３直列接続部が設けられていることを特徴とする。これによると、均等化回路を複数直列接続した場合、第３均等化放電用抵抗を介することにより均等化回路間での均等化放電を行うことができる。 The invention according to claim 4 is characterized in that a third series connection portion of the third equalizing discharge resistor and the third switch is provided so as to straddle all the first to n-th battery cells. And According to this, when a plurality of equalization circuits are connected in series, the equalization discharge can be performed between the equalization circuits via the third equalization discharge resistor.

請求項５に記載の発明では、請求項４に記載の発明において、フィルタ用抵抗の抵抗値をＲとすると、第３均等化放電用抵抗の抵抗値を（３ｎ−２）Ｒに設定することができる。 In the invention of claim 5, in the invention of claim 4, when the resistance value of the filter resistor is R, the resistance value of the third equalizing discharge resistor is set to (3n-2) R. Can do.

なお、この欄および特許請求の範囲で記載した各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものである。 In addition, the code | symbol in the bracket | parenthesis of each means described in this column and the claim shows the correspondence with the specific means as described in embodiment mentioned later.

本発明の一実施形態に係る均等化回路に組電池が接続された回路図である。It is a circuit diagram by which the assembled battery was connected to the equalization circuit which concerns on one Embodiment of this invention. 電池セルを４個とした場合の均等化回路の回路図である。It is a circuit diagram of an equalization circuit when there are four battery cells. 図２に示される各スイッチをオンしたときに各電池セルに流れる電流を示した図である。It is the figure which showed the electric current which flows through each battery cell when each switch shown by FIG. 2 is turned on. 図２に示される各スイッチにおける複数のスイッチングパターンを示した図である。It is the figure which showed the several switching pattern in each switch shown by FIG. 上段は電池セルの個数とスイッチの個数との関係を表で示した図であり、下段は上段の表をグラフ化した図である。The upper row is a diagram showing the relationship between the number of battery cells and the number of switches in a table, and the lower row is a graph of the upper table. 上段は電池セルの個数と消費電流との関係を表で示した図であり、下段は上段の表をグラフ化した図である。The upper part is a table showing the relationship between the number of battery cells and the current consumption, and the lower part is a graph showing the upper table. 課題を説明するための図である。It is a figure for demonstrating a subject. 課題を説明するための図である。It is a figure for demonstrating a subject.

以下、本発明の一実施形態について図に基づいて説明する。図１は、均等化回路に組電池が接続された回路図である。 Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a circuit diagram in which an assembled battery is connected to an equalization circuit.

組電池１０は、最小単位である電池セル１１が直列に複数接続されて構成された電池群である。本実施形態では、ｎ個の電池セル１１（Ｖ１〜Ｖｎ）が直列に接続されている。電池セル１１として充電可能なリチウムイオン二次電池が用いられる。このような組電池１０は、例えばハイブリッド車等の電気自動車に搭載され、インバータやモータ等の負荷を駆動するための電源や電子機器の電源等に用いられる。 The assembled battery 10 is a battery group configured by connecting a plurality of battery cells 11 as a minimum unit in series. In the present embodiment, n battery cells 11 (V1 to Vn) are connected in series. A rechargeable lithium ion secondary battery is used as the battery cell 11. Such an assembled battery 10 is mounted on an electric vehicle such as a hybrid vehicle, for example, and is used as a power source for driving a load such as an inverter or a motor, a power source for an electronic device, or the like.

各電池セル１１はそれぞれ直列接続されているので、各電池セル１１のうち最も高電圧側の電池セル１１の正極側と最も低電圧側の電池セル１１の負極側とにそれぞれ接続された配線以外の配線については、一方の電池セル１１の負極側に接続される配線と他方の電池セル１１の正極側に接続される配線とが共通化されて１本の配線とされている。 Since each battery cell 11 is connected in series, other than the wiring connected to the positive electrode side of the battery cell 11 on the highest voltage side and the negative electrode side of the battery cell 11 on the lowest voltage side among the battery cells 11. As for this wiring, the wiring connected to the negative electrode side of one battery cell 11 and the wiring connected to the positive electrode side of the other battery cell 11 are made into one wiring.

均等化回路２０は、各電池セル１１のセル電圧の均等化を行うための回路である。このような均等化回路２０は、各電池セル１１のセル電圧の検出、組電池１０に流れる電流の検出、各電池セル１１のセル電圧の均等化等を行う監視ＩＣに設けられている。図１では、監視ＩＣのうちの均等化回路２０のみが示されている。そして、監視ＩＣは図示しないマイコンの指令に従って均等化回路２０を動作させる。 The equalization circuit 20 is a circuit for equalizing the cell voltage of each battery cell 11. Such an equalization circuit 20 is provided in a monitoring IC that detects the cell voltage of each battery cell 11, detects the current flowing through the assembled battery 10, equalizes the cell voltage of each battery cell 11, and the like. In FIG. 1, only the equalization circuit 20 of the monitoring IC is shown. The monitoring IC operates the equalization circuit 20 in accordance with a command from a microcomputer (not shown).

また、均等化回路２０は、電池セル１１から均等化回路２０内へのノイズ入力を低減するための複数のフィルタ用抵抗２１を有している。本実施形態では、均等化回路２０は監視ＩＣ内に設けられているので、フィルタ用抵抗２１は監視ＩＣ内へのノイズ入力を低減するフィルタ回路の一部として機能する。 The equalization circuit 20 has a plurality of filter resistors 21 for reducing noise input from the battery cells 11 into the equalization circuit 20. In this embodiment, since the equalization circuit 20 is provided in the monitoring IC, the filter resistor 21 functions as a part of a filter circuit that reduces noise input into the monitoring IC.

そして、各フィルタ用抵抗２１は、各々の電池セル１１の正極側および負極側にそれぞれ接続されている。上述のように、電池セル１１の両極には共通化された配線が設けられているので、各フィルタ用抵抗２１は各配線に接続されている。 Each filter resistor 21 is connected to the positive electrode side and the negative electrode side of each battery cell 11. As described above, since the common wiring is provided in both poles of the battery cell 11, each filter resistor 21 is connected to each wiring.

さらに、均等化回路２０は、電池セル１１を放電させるための複数の第１、第２均等化放電用抵抗２２ａ、２３ａ（図１のＲＬｉ、ＲＨｉ）と複数の第１、第２スイッチ２２ｂ、２３ｂ（図１のＳＬｉ、ＳＨｉ）とを備えている。これら複数の均等化放電用抵抗２２ａ、２３ａおよび複数のスイッチ２２ｂ、２３ｂは、複数のフィルタ用抵抗２１のうちの２つのフィルタ用抵抗２１の間に直列接続部を形成している。 Further, the equalizing circuit 20 includes a plurality of first and second equalizing discharge resistors 22a and 23a (RLi and RHi in FIG. 1) and a plurality of first and second switches 22b for discharging the battery cell 11. 23b (SLi, SHi in FIG. 1). The plurality of equalizing discharge resistors 22 a and 23 a and the plurality of switches 22 b and 23 b form a series connection portion between two of the plurality of filter resistors 21.

具体的には、直列接続部として、一方向から１、２、・・・、ｎ番目の各電池セル１１に対し、１番目の電池セル１１からｉ番目の電池セル１１までの電池セル１１を跨ぐように第１均等化放電用抵抗２２ａ（ＲＬｉ）と第１スイッチ２２ｂ（ＳＬｉ）との第１直列接続部が複数設けられている（ｉ＝１〜ｎ−１）。 Specifically, the battery cells 11 from the first battery cell 11 to the i-th battery cell 11 are connected to the first, second,. A plurality of first series connection portions of the first equalizing discharge resistor 22a (RLi) and the first switch 22b (SLi) are provided so as to straddle (i = 1 to n−1).

ここで、「一方向」とは、複数の電池セル１１のうち最も高電圧側の電池セル１１または最も低電圧側の電池セル１１を１番目の電池セル１１として電池セル１１を数えることをいう。本実施形態では、最も低電圧側の電池セル１１から最も高電圧側の電池セル１１まで電池セル１１を順番に数える方向を「一方向」としている。したがって、最も高電圧側の電池セル１１から最も低電圧側の電池セル１１まで電池セル１１を順番に数える方向が「他方向」となる。 Here, “one direction” means that the battery cell 11 is counted by setting the battery cell 11 on the highest voltage side or the battery cell 11 on the lowest voltage side among the plurality of battery cells 11 as the first battery cell 11. . In the present embodiment, the direction in which the battery cells 11 are sequentially counted from the battery cell 11 on the lowest voltage side to the battery cell 11 on the highest voltage side is “one direction”. Therefore, the direction in which the battery cells 11 are sequentially counted from the battery cell 11 on the highest voltage side to the battery cell 11 on the lowest voltage side is the “other direction”.

そして、第１均等化放電用抵抗２２ａと第１スイッチ２２ｂとの第１直列接続部は、最も低電圧側の電池セル１１である１番目の電池セル１１（Ｖ１）を基準として、ｎ−１番目の電池セル１１（Ｖｎ−１）まで各電池セル１１を跨ぐようにそれぞれ設けられている。したがって、１番目からｎ−１番目までの電池セル１１を跨ぐ第１均等化放電用抵抗２２ａ（ＲＬｉ）と第１スイッチ２２ｂ（ＳＬｉ）との第１直列接続部はｎ−１個設けられている（ｉ＝１〜ｎ−１）。 And the 1st series connection part of the resistance 22a for 1st equalization discharge and the 1st switch 22b is n-1 on the basis of the 1st battery cell 11 (V1) which is the battery cell 11 of the lowest voltage side. Each battery cell 11 is provided so as to straddle the battery cell 11 (Vn−1). Therefore, n-1 first series connection portions of the first equalizing discharge resistor 22a (RLi) and the first switch 22b (SLi) straddling the first to (n-1) th battery cells 11 are provided. (I = 1 to n−1).

また、１番目の電池セル１１からｉ番目の電池セル１１までの電池セル１１を跨ぐように設けられた第１均等化放電用抵抗２２ａ_１〜２２ａ_５（ＲＬｉ）の各抵抗値はそれぞれ異なる。具体的には、フィルタ用抵抗２１の抵抗値をＲとすると、１番目の電池セル１１からｉ番目の電池セル１１までの電池セル１１を跨ぐ第１均等化放電用抵抗２２ａ_１〜２２ａ_５（ＲＬｉ）の抵抗値はそれぞれ（３ｉ−２）Ｒである（ｉ＝１〜ｎ−１）。 The resistance values of the first equalizing discharge resistors 22a _{1 to} 22a ₅ (RLi) provided so as to straddle the battery cells 11 from the first battery cell 11 to the i-th battery cell 11 are different from each other. Specifically, when the resistance value of the filter resistor 21 is R, the first equalizing discharge resistors 22a _{1 to} 22a ₅ straddling the battery cells 11 from the first battery cell 11 to the i-th battery cell 11 ( The resistance values of RLi) are (3i-2) R (i = 1 to n-1), respectively.

例えば、ｉ＝２とすると、１番目から２番目までの電池セル１１を跨ぐ第１均等化放電用抵抗２２ａ_２（ＲＬ２）と第１スイッチ２２ｂ_２（ＳＬ２）との直列接続における第１均等化放電用抵抗２２ａ_２（ＲＬ２）の抵抗値は４Ｒである。同様に、ｉ＝３とすると１番目から３番目までの電池セル１１を跨ぐ第１均等化放電用抵抗２２ａ_３（ＲＬ３）の抵抗値は７Ｒであり、ｉ＝４とすると１番目から４番目までの電池セル１１を跨ぐ第１均等化放電用抵抗２２ａ_４（ＲＬ４）の抵抗値は１０Ｒである。 For example, if i = 2, the first equalization in the series connection of the first equalizing discharge resistor 22a ₂ (RL2) and the first switch 22b ₂ (SL2) straddling the first to second battery cells 11 The resistance value of the discharge resistor 22a ₂ (RL2) is 4R. Similarly, if i = 3, the resistance value of the first equalizing discharge resistor 22a ₃ (RL3) straddling the first to third battery cells 11 is 7R, and if i = 4, the resistance value is 1st to 4th. The resistance value of the first equalizing discharge resistor 22a ₄ (RL4) straddling the battery cells 11 up to is 10R.

これによると、電池セル１１を２個跨ぐ第１均等化放電用抵抗２２ａ_２（ＲＬ２）の抵抗値である４Ｒは、電池セル１１を３個跨ぐ第１均等化放電用抵抗２２ａ_３（ＲＬ３）の抵抗値である７Ｒよりも小さい。また、電池セル１１を３個跨ぐ第１均等化放電用抵抗２２ａ_３（ＲＬ３）の抵抗値である７Ｒは、電池セル１１を４個跨ぐ第１均等化放電用抵抗２２ａ_４（ＲＬ４）の抵抗値である１０Ｒよりも小さい。もちろん、電池セル１１を２個跨ぐ第１均等化放電用抵抗２２ａ_２（ＲＬ２）の抵抗値（４Ｒ）は、電池セル１１を４個跨ぐ第１均等化放電用抵抗２２ａ_４（ＲＬ４）の抵抗値（１０Ｒ）よりも小さい。このように、１番目の電池セル１１からｉ番目の電池セル１１までの電池セル１１を跨ぐ数が多い第１均等化放電用抵抗２２ａ（ＲＬｉ）の抵抗値が大きくなるように、第１均等化放電用抵抗２２ａ（ＲＬｉ）の抵抗値がそれぞれ設定されている。 According to this, 4R which is the resistance value of the first equalizing discharge resistor 22a ₂ (RL2) straddling two battery cells 11 is the first equalizing discharge resistor 22a ₃ (RL3) straddling three battery cells 11. The resistance value is smaller than 7R. 7R, which is the resistance value of the first equalizing discharge resistor 22a ₃ (RL3) straddling three battery cells 11, is the resistance of the first equalizing discharge resistor 22a ₄ (RL4) straddling four battery cells 11. The value is smaller than 10R. Of course, the resistance value (4R) of the first equalizing discharge resistor 22a ₂ (RL2) straddling two battery cells 11 is equal to the resistance of the first equalizing discharge resistor 22a ₄ (RL4) straddling four battery cells 11. It is smaller than the value (10R). As described above, the first equalization discharge resistor 22a (RLi) having a large number across the battery cells 11 from the first battery cell 11 to the i-th battery cell 11 has a large resistance value. The resistance value of the activating discharge resistor 22a (RLi) is set.

一方、直列接続部として、一方向から１、２、・・・、ｎ番目の各電池セル１１に対し、ｉ番目の電池セル１１からｎ番目の電池セル１１までの電池セル１１を跨ぐように第２均等化放電用抵抗２３ａ（ＲＨｉ）と第２スイッチ２３ｂ（ＳＨｉ）との第２直列接続部が複数設けられている（ｉ＝２〜ｎ）。なお、ｉ＝ｎの場合は、文理上、「ｎ番目の電池セル１１からｎ番目の電池セル１１までの電池セル１１を跨ぐように」となるが、これは「ｎ番目の電池セル１１を跨ぐように」と同義である。 On the other hand, as the series connection portion, the battery cells 11 from the i-th battery cell 11 to the n-th battery cell 11 are straddled with respect to each of the n-th battery cells 11 from the one direction. A plurality of second series connection portions of the second equalizing discharge resistor 23a (RHi) and the second switch 23b (SHi) are provided (i = 2 to n). In the case of i = n, it is literally “so as to straddle the battery cells 11 from the nth battery cell 11 to the nth battery cell 11”. It ’s synonymous with

そして、第２均等化放電用抵抗２３ａと第２スイッチ２３ｂとの第２直列接続部は、最も高電圧側の電池セル１１であるｎ番目の電池セル１１（Ｖｎ）を基準として、２番目の電池セル１１（Ｖ２）まで各電池セル１１を跨ぐようにそれぞれ設けられている。したがって、２番目からｎ番目までの電池セル１１を跨ぐ第２均等化放電用抵抗２３ａ（ＲＨｉ）と第２スイッチ２３ｂ（ＳＨｉ）との第２直列接続部はｎ−１個設けられている（ｉ＝２〜ｎ）。 And the 2nd series connection part of the resistance 23a for 2nd equalization discharge and the 2nd switch 23b is 2nd on the basis of the nth battery cell 11 (Vn) which is the battery cell 11 of the highest voltage side. Each battery cell 11 is provided so as to straddle the battery cells 11 (V2). Therefore, n-1 second series connection portions of the second equalizing discharge resistor 23a (RHi) and the second switch 23b (SHi) straddling the second to nth battery cells 11 are provided ( i = 2 to n).

さらに、ｉ番目の電池セル１１からｎ番目の電池セル１１までの電池セル１１を跨ぐように設けられた第２均等化放電用抵抗２３ａ_１〜２３ａ_４（ＲＨｉ）の各抵抗値についてもそれぞれ異なる。具体的には、ｉ番目の電池セル１１からｎ番目の電池セル１１までの電池セル１１を跨ぐ第２均等化放電用抵抗２３ａ_１〜２３ａ_４（ＲＨｉ）の抵抗値はそれぞれ（３（ｎ＋１−ｉ）−２）Ｒである（ｉ＝２〜ｎ）。 Further, the resistance values of the second equalizing discharge resistors 23a _{1 to} 23a ₄ (RHi) provided so as to straddle the battery cells 11 from the i-th battery cell 11 to the n-th battery cell 11 are also different. . Specifically, the resistance values of the second equalizing discharge resistors 23a _{1 to} 23a ₄ (RHi) straddling the battery cells 11 from the i-th battery cell 11 to the n-th battery cell 11 are (3 (n + 1− i) -2) R (i = 2 to n).

例えば、ｉ＝２とすると、２番目からｎ番目までの電池セル１１を跨ぐ第２均等化放電用抵抗２３ａ_１（ＲＨ２）と第２スイッチ２３ｂ_１（ＳＨ２）との第２直列接続部における第２均等化放電用抵抗２３ａ_１（ＲＨ２）の抵抗値は（３ｎ−５）Ｒである。同様に、ｉ＝３とすると３番目からｎ番目までの電池セル１１を跨ぐ第２均等化放電用抵抗２３ａ_２（ＲＨ３）の抵抗値は（３ｎ−８）Ｒであり、ｉ＝４とすると４番目からｎ番目までの電池セル１１を跨ぐ第２均等化放電用抵抗２３ａ_３（ＲＨ４）の抵抗値は（３ｎ−１１）Ｒである。すなわち、ｉ番目の電池セル１１からｎ番目の電池セル１１までの電池セル１１を跨ぐ数が多い第２均等化放電用抵抗２３ａ（ＲＨｉ）の抵抗値が大きくなるように、第２均等化放電用抵抗２３ａ（ＲＨｉ）の抵抗値がそれぞれ設定されている。このような抵抗値の関係は、１番目の電池セル１１（Ｖ１）を基準とした場合と同様である。 For example, if i = 2, the second equalizing discharge resistor 23a ₁ (RH2) and the second switch 23b ₁ (SH2) across the second to nth battery cells 11 are connected in the second series connection portion. The resistance value of the two equalizing discharge resistors 23a ₁ (RH2) is (3n−5) R. Similarly, if i = 3, the resistance value of the second equalizing discharge resistor 23a ₂ (RH3) across the third to nth battery cells 11 is (3n−8) R, and i = 4. The resistance value of the second equalizing discharge resistor 23a ₃ (RH4) straddling the fourth to nth battery cells 11 is (3n-11) R. That is, the second equalization discharge is performed so that the resistance value of the second equalization discharge resistor 23a (RHi) having a large number across the battery cells 11 from the i-th battery cell 11 to the n-th battery cell 11 is increased. The resistance value of the resistor 23a (RHi) is set. Such a relationship of resistance values is the same as that when the first battery cell 11 (V1) is used as a reference.

上記の第１、第２スイッチ２２ｂ、２３ｂ（ＳＬｉ、ＳＨｉ）は、上述のようにマイコンの指令に従ってオン／オフされる。また、１番目の電池セル１１（Ｖ１）を基準とした第１均等化放電用抵抗２２ａ（ＲＬｉ）と第１スイッチ２２ｂ（ＳＬｉ）との第１直列接続部はｎ−１個設けられ（ｉ＝１〜ｎ−１）、ｎ番目の電池セル１１（Ｖｎ）を基準とした第２均等化放電用抵抗２３ａと第２スイッチ２３ｂとの第２直列接続部もｎ−１個設けられ（ｉ＝２〜ｎ）ている。したがって、均等化回路２０に設けられる第１、第２スイッチ２２ｂ、２３ｂ（ＳＬｉ、ＳＨｉ）の数は２（ｎ−１）個である。 The first and second switches 22b and 23b (SLi, SHi) are turned on / off in accordance with instructions from the microcomputer as described above. In addition, n-1 first series connection portions of the first equalizing discharge resistor 22a (RLi) and the first switch 22b (SLi) with respect to the first battery cell 11 (V1) are provided (i = 1 to n−1), and n−1 second series connection portions of the second equalizing discharge resistor 23a and the second switch 23b based on the nth battery cell 11 (Vn) are also provided (i = 2 to n). Therefore, the number of first and second switches 22b and 23b (SLi, SHi) provided in the equalization circuit 20 is 2 (n-1).

そして、１つの電池セル１１のセル電圧をＶとし、第１、第２スイッチ２２ｂ、２３ｂ（ＳＬｉ、ＳＨｉ）のうちのいずれか１つがオンされると、これにより形成されるループ回路すなわち放電回路に流れる電流はＶ／３Ｒとなる。 When the cell voltage of one battery cell 11 is set to V and any one of the first and second switches 22b and 23b (SLi, SHi) is turned on, a loop circuit, that is, a discharge circuit formed thereby. The current that flows in V is R / 3R.

例えば、１番目から２番目までの２個の電池セル１１と、これら２個の電池セル１１を跨ぐ第１均等化放電用抵抗２２ａ_２（ＲＬ２）および第１スイッチ２２ｂ_２（ＳＬ２）の第１直列接続部と、により形成されるループ回路では、第１スイッチ２２ｂ_２（ＳＬ２）がオンされると、このループ回路のセル電圧は２Ｖとなり、抵抗は６Ｒとなる。したがって、このループ回路に流れる電流はＶ／３Ｒとなる。一方、２番目からｎ番目までのｎ−１個の電池セル１１と、これらｎ−１個の電池セル１１を跨ぐ第２均等化放電用抵抗２３ａ_１（ＲＨ２）および第２スイッチ２３ｂ_１（ＳＨ２）の第２直列接続部と、により形成されるループ回路では、第２スイッチ２３ｂ_１（ＳＨ２）がオンされると、このループ回路のセル電圧は（ｎ−１）Ｖとなり、抵抗は（３ｎ−５）Ｒ＋２Ｒとなる。したがって、このループ回路に流れる電流もＶ／３Ｒとなる。このように、どのループ回路にもＶ／３Ｒの電流が流れる。 For example, the first to second battery cells 11 and the first equalizing discharge resistor 22a ₂ (RL2) and the first switch 22b ₂ (SL2) across the two battery cells 11 In the loop circuit formed by the series connection portion, when the first switch 22b ₂ (SL2) is turned on, the cell voltage of the loop circuit becomes 2V and the resistance becomes 6R. Therefore, the current flowing through the loop circuit is V / 3R. On the other hand, the n-1 battery cells 11 from the second to the nth, the second equalizing discharge resistor 23a ₁ (RH2) and the second switch 23b ₁ (SH2) straddling the n−1 battery cells 11 ) In the loop circuit formed by the second series connection portion, when the second switch 23b ₁ (SH2) is turned on, the cell voltage of the loop circuit becomes (n−1) V and the resistance becomes (3n -5) R + 2R. Therefore, the current flowing through the loop circuit is also V / 3R. Thus, a current of V / 3R flows through any loop circuit.

上記構成の均等化回路２０には、１番目の電池セル１１からｎ番目の電池セル１１までの全ての電池セル１１を跨ぐように第３均等化放電用抵抗２４ａ（ＲＡ）と第３スイッチ２４ｂ（ＳＡ）との第３直列接続部が設けられている。この第３均等化放電用抵抗２４ａは、複数の均等化回路２０の間で放電を行うための抵抗である。例えば、図１に示される組電池１０が複数直列に接続されると、各組電池１０に対応した監視ＩＣが複数直列接続される。このような場合に、各監視ＩＣ間の均等化の際に第３均等化放電用抵抗２４ａが用いられる。第３スイッチ２４ｂ（ＳＡ）は、マイコンの指令に従ってオン／オフされる。 The equalization circuit 20 having the above-described configuration includes a third equalization discharge resistor 24a (RA) and a third switch 24b so as to straddle all the battery cells 11 from the first battery cell 11 to the nth battery cell 11. A third series connection with (SA) is provided. The third equalizing discharge resistor 24 a is a resistor for discharging between the plurality of equalizing circuits 20. For example, when a plurality of assembled batteries 10 shown in FIG. 1 are connected in series, a plurality of monitoring ICs corresponding to each assembled battery 10 are connected in series. In such a case, the third equalizing discharge resistor 24a is used for equalization between the monitoring ICs. The third switch 24b (SA) is turned on / off according to a command from the microcomputer.

そして、上述のようにフィルタ用抵抗２１の抵抗値をＲとすると、第３均等化放電用抵抗２４ａ（ＲＡ）の抵抗値は（３ｎ−２）Ｒである。また、ｎ個の電池セル１１と、第３均等化放電用抵抗２４ａ（ＲＡ）および第３スイッチ２４ｂ（ＳＡ）の第３直列接続部と、により形成されるループ回路では、第３スイッチ２４ｂ（ＳＡ）がオンされると、このループ回路のセル電圧はｎＶとなり、抵抗は（３ｎ−２）Ｒ＋２Ｒとなる。したがって、このループ回路に流れる電流は上記と同様にＶ／３Ｒとなる。 As described above, when the resistance value of the filter resistor 21 is R, the resistance value of the third equalizing discharge resistor 24a (RA) is (3n−2) R. In a loop circuit formed by the n battery cells 11 and the third series connection portion of the third equalizing discharge resistor 24a (RA) and the third switch 24b (SA), the third switch 24b ( When SA) is turned on, the cell voltage of this loop circuit becomes nV and the resistance becomes (3n−2) R + 2R. Therefore, the current flowing through the loop circuit is V / 3R as described above.

均等化回路２０に第３均等化放電用抵抗２４ａおよび第３スイッチ２４ｂ（ＳＡ）の第３直列接続部を含めると、均等化回路２０に備えられるスイッチの数は２ｎ−１個となる。以上が、本実施形態に係る均等化回路２０の全体構成である。 When the equalizing circuit 20 includes the third series connection portion of the third equalizing discharge resistor 24a and the third switch 24b (SA), the number of switches provided in the equalizing circuit 20 is 2n-1. The above is the overall configuration of the equalization circuit 20 according to the present embodiment.

次に、上記の均等化回路２０の作動について説明する。図１ではｎ個の電池セル１１で構成された組電池１０に対する均等化回路２０の構成を示したが、以下では電池セル１１の数を具体的に４個（つまり、ｎ＝４）とする。その場合の均等化回路２０および組電池１０の回路図を図２に示す。 Next, the operation of the equalization circuit 20 will be described. Although FIG. 1 shows the configuration of the equalization circuit 20 for the assembled battery 10 composed of n battery cells 11, the number of battery cells 11 is specifically four (that is, n = 4) below. . FIG. 2 shows a circuit diagram of the equalization circuit 20 and the assembled battery 10 in that case.

図２に示されるように、最も低電圧側の電池セル１１である１番目の電池セル１１（Ｖ１）を基準としたときの第１均等化放電用抵抗２２ａ_１、２２ａ_２、２２ａ_３（Ｒ、４Ｒ、７Ｒ）および第１スイッチ２２ｂ_１、２２ｂ_２、２２ｂ_３（ＳＬ１、ＳＬ２、ＳＬ３）の各第１直列接続部は、
（１）１番目の電池セル１１の両極に接続されたフィルタ用抵抗２１の間、
（２）１番目の電池セル１１の負極側に接続されたフィルタ用抵抗２１と２番目の電池セル１１の正極側に接続されたフィルタ用抵抗２１との間、
（３）１番目の電池セル１１の負極側に接続されたフィルタ用抵抗２１と３番目の電池セル１１の正極側に接続されたフィルタ用抵抗２１との間、にそれぞれ設けられている。 As shown in FIG. 2, the first equalizing discharge resistors 22a ₁ , 22a ₂ , 22a ₃ (R) when the first battery cell 11 (V1) which is the battery cell 11 on the lowest voltage side is used as a reference. , 4R, 7R) and the first switch _{_{_{22b 1, 22b 2, 22b 3}}} (SL1, SL2, SL3 first serial connecting each of) the
(1) Between the filter resistors 21 connected to both poles of the first battery cell 11,
(2) Between the filter resistor 21 connected to the negative electrode side of the first battery cell 11 and the filter resistor 21 connected to the positive electrode side of the second battery cell 11,
(3) It is provided between the filter resistor 21 connected to the negative electrode side of the first battery cell 11 and the filter resistor 21 connected to the positive electrode side of the third battery cell 11.

また、最も高電圧側の電池セル１１である４番目の電池セル１１（Ｖ４）を基準としたときの第２均等化放電用抵抗２３ａ_１、２３ａ_２、２３ａ_３（７Ｒ、４Ｒ、Ｒ）および第２スイッチ２３ｂ_１、２３ｂ_２、２３ｂ_３（ＳＨ２、ＳＨ３、ＳＨ４）の各第２直列接続部は、
（１）２番目の電池セル１１の負極側に接続されたフィルタ用抵抗２１と４番目の電池セル１１の正極側に接続されたフィルタ用抵抗２１との間、
（２）３番目の電池セル１１の負極側に接続されたフィルタ用抵抗２１と４番目の電池セル１１の正極側に接続されたフィルタ用抵抗２１との間、
（３）４番目の電池セル１１の両極に接続されたフィルタ用抵抗２１の間、にそれぞれ設けられている。 The second equalizing discharge resistors 23a ₁ , 23a ₂ , 23a ₃ (7R, 4R, R) and the fourth battery cell 11 (V4), which is the battery cell 11 on the highest voltage side, are used as a reference. Each second series connection part of the second switches 23b ₁ , 23b ₂ , 23b ₃ (SH2, SH3, SH4)
(1) Between the filter resistor 21 connected to the negative electrode side of the second battery cell 11 and the filter resistor 21 connected to the positive electrode side of the fourth battery cell 11,
(2) Between the filter resistor 21 connected to the negative electrode side of the third battery cell 11 and the filter resistor 21 connected to the positive electrode side of the fourth battery cell 11,
(3) Provided between the filter resistors 21 connected to both electrodes of the fourth battery cell 11.

一方、第３均等化放電用抵抗２４ａ（ＲＡ）および第３スイッチ２４ｂ（ＳＡ）の第３直列接続部は、１番目の電池セル１１の負極側に接続されたフィルタ用抵抗２１と４番目の電池セル１１の正極側に接続されたフィルタ用抵抗２１との間に設けられている。 On the other hand, the third series connection portion of the third equalizing discharge resistor 24a (RA) and the third switch 24b (SA) is connected to the filter resistor 21 connected to the negative electrode side of the first battery cell 11 and the fourth resistor. It is provided between the filter resistor 21 connected to the positive electrode side of the battery cell 11.

上述のように、各スイッチ（ＳＬ１〜ＳＬ３、ＳＨ２〜ＳＨ４、ＳＡ）のうちのいずれか１つがオンすると、そのスイッチに係るループ回路にはＶ／３Ｒの電流が流れる。以下では、ループ回路に流れる電流ＩｄをＩｄ＝Ｖ／３Ｒとする。 As described above, when any one of the switches (SL1 to SL3, SH2 to SH4, SA) is turned on, a current of V / 3R flows through the loop circuit related to the switch. In the following, it is assumed that the current Id flowing through the loop circuit is Id = V / 3R.

図３は、電池セル１１と各スイッチ（ＳＬ１〜ＳＬ３、ＳＨ２〜ＳＨ４、ＳＡ）との関係を示した図であり、どのスイッチがオンされると、どの電池セル１１に電流Ｉｄが流れるのかを示した表である。例えば、スイッチＳＬ２がオンすると、Ｖ１とＶ２の電池セル１１にそれぞれ電流Ｉｄが流れる。また、例えば、スイッチＳＨ３がオンすると、Ｖ３とＶ４の電池セル１１にそれぞれ電流Ｉｄが流れる。 FIG. 3 is a diagram showing the relationship between the battery cell 11 and each of the switches (SL1 to SL3, SH2 to SH4, SA), and which switch is turned on and which current Id flows to which battery cell 11. It is the table shown. For example, when the switch SL2 is turned on, currents Id flow through the battery cells 11 of V1 and V2, respectively. For example, when the switch SH3 is turned on, currents Id flow through the battery cells 11 of V3 and V4, respectively.

図４は、各スイッチ（ＳＬ１〜ＳＬ３、ＳＨ２〜ＳＨ４、ＳＡ）における複数のスイッチングパターンを示した図である。なお、図４に示されるスイッチングパターンはマイコンによって実行される。もちろん、マイコンはどの電池セル１１をどのくらい放電させるべきかを演算し、その演算結果に基づいて各スイッチ（ＳＬ１〜ＳＬ３、ＳＨ２〜ＳＨ４、ＳＡ）のオン／オフを制御している。 FIG. 4 is a diagram showing a plurality of switching patterns in each switch (SL1 to SL3, SH2 to SH4, SA). The switching pattern shown in FIG. 4 is executed by a microcomputer. Of course, the microcomputer calculates how much battery cell 11 should be discharged, and controls on / off of each switch (SL1 to SL3, SH2 to SH4, SA) based on the calculation result.

例えば、図４の（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、（ｇ）、（ｉ）、（ｊ）は、各スイッチ（ＳＬ１〜ＳＬ３、ＳＨ２〜ＳＨ４、ＳＡ）のいずれかがオンされ、Ｖ１〜Ｖ４のいずれかの電池セル１１に電流Ｉｄがそれぞれ流れるスイッチングパターンである。また、図４（ｄ）は、スイッチＳＡがオンされ、隣の組電池１０に電流Ｉｄを流すスイッチングパターンである。 For example, in (a), (b), (c), (g), (i), and (j) of FIG. 4, any one of the switches (SL1 to SL3, SH2 to SH4, SA) is turned on, This is a switching pattern in which a current Id flows through any one of the battery cells 11 of V1 to V4. FIG. 4D shows a switching pattern in which the switch SA is turned on and the current Id is supplied to the adjacent assembled battery 10.

図４の（ｅ）、（ｆ）、（ｈ）は、１番目の電池セル１１（Ｖ１）を介するループ回路と４番目の電池セル（Ｖ４）を介するループ回路とのそれぞれに電流Ｉｄを流すスイッチングパターンである。 (E), (f), and (h) of FIG. 4 flow the current Id through the loop circuit through the first battery cell 11 (V1) and the loop circuit through the fourth battery cell (V4), respectively. It is a switching pattern.

具体的には、図４（ｅ）に示されるように、第１スイッチ２２ｂ_２（ＳＬ２）と第２スイッチ２３ｂ_１（ＳＨ２）とがオンされると、第１スイッチ２２ｂ_２（ＳＬ２）のオンによってＶ１とＶ２の電池セル１１に電流Ｉｄがそれぞれ流れ、第２スイッチ２３ｂ_１（ＳＨ２）のオンによってＶ２〜Ｖ４の電池セル１１に電流Ｉｄがそれぞれ流れる。このため、Ｖ２の電池セル１１には電流Ｉｄの２倍の電流が流れる。 Specifically, as shown in FIG. 4E, when the first switch 22b ₂ (SL2) and the second switch 23b ₁ (SH2) are turned on, the first switch 22b ₂ (SL2) is turned on. Therefore, the current Id flows through the battery cells 11 of V1 and V2, respectively, and the current Id flows through the battery cells 11 of V2 to V4 when the second switch 23b ₁ (SH2) is turned on. For this reason, a current twice as large as the current Id flows through the battery cell 11 of V2.

同様に、図４（ｆ）では、第１スイッチ２２ｂ_３（ＳＬ３）のオンによってＶ１〜Ｖ３の電池セル１１に電流Ｉｄがそれぞれ流れ、第２スイッチ２３ｂ_１（ＳＨ２）のオンによってＶ２〜Ｖ４の電池セル１１に電流Ｉｄがそれぞれ流れる。このため、Ｖ２とＶ３の各電池セル１１には電流Ｉｄの２倍の電流がそれぞれ流れる。 Similarly, in FIG. 4F, when the first switch 22b ₃ (SL3) is turned on, the current Id flows through the battery cells 11 of V1 to V3, and when the second switch 23b ₁ (SH2) is turned on, the currents V2 to V4 are changed. A current Id flows through each battery cell 11. For this reason, a current twice as large as the current Id flows in each of the battery cells 11 of V2 and V3.

また、図４（ｈ）では、第１スイッチ２２ｂ_３（ＳＬ３）のオンによってＶ１〜Ｖ３の電池セル１１に電流Ｉｄがそれぞれ流れ、第２スイッチ２３ｂ_２（ＳＨ３）のオンによってＶ３とＶ４の電池セル１１に電流Ｉｄがそれぞれ流れる。このため、Ｖ３の電池セル１１には電流Ｉｄの２倍の電流がそれぞれ流れる。 In FIG. 4 (h), when the first switch 22b ₃ (SL3) is turned on, the current Id flows through the battery cells 11 of V1 to V3, and when the second switch 23b ₂ (SH3) is turned on, the batteries of V3 and V4 are flown. A current Id flows through each cell 11. For this reason, a current twice as large as the current Id flows in the battery cell 11 of V3.

このように、放電量を多くしたい電池セル１１に対しては、マイコンが図４の（ｅ）、（ｆ）、（ｈ）のスイッチングパターンを実行することにより、電流Ｉｄの２倍の電流量を流すことができる。また、全ての連続した電池セル１１の組み合わせで同じ電流差（Ｉｄ）となる均等化放電が可能である。 As described above, for the battery cell 11 in which the discharge amount is desired to be increased, the microcomputer executes the switching patterns of (e), (f), and (h) in FIG. Can flow. Further, equalizing discharge with the same current difference (Id) is possible in all the combinations of the battery cells 11.

特に、隣同士の電池セル１１の放電については、以下のようにスイッチがオンされる。すなわち、ｊ番目の電池セル１１からｋ番目の電池セル１１までの各電池セル１１を放電する場合、ｊ番目の電池セル１１からｎ番目の電池セル１１までを跨ぐスイッチＳＨｊと、１番目の電池セル１１からｋ番目の電池セル１１までを跨ぐスイッチＳＬｋと、がオンされる。具体的には、ｊ番目の電池セル１１をＶ２とし、ｋ番目の電池セル１１をＶ３とすると、第２スイッチ２３ｂ_１（ＳＨ２）がオンされ、第１スイッチ２２ｂ_３（ＳＬ３）がオンされる。これにより、Ｖ２とＶ３の電池セル１１に電流Ｉｄの２倍の電流が流れる。これは、例えば、図４（ｆ）のスイッチングパターンに該当する。 In particular, for the discharge of the adjacent battery cells 11, the switch is turned on as follows. That is, when each battery cell 11 from the jth battery cell 11 to the kth battery cell 11 is discharged, the switch SHj that straddles the jth battery cell 11 to the nth battery cell 11 and the first battery The switch SLk straddling the cell 11 to the kth battery cell 11 is turned on. Specifically, the j-th battery cell 11 and V2, when the k-th battery cell 11 and V3, a second switch _23b 1 (SH2) is turned on, the first switch _22b 3 (SL3) is turned on . As a result, a current twice as large as the current Id flows through the battery cells 11 of V2 and V3. This corresponds to, for example, the switching pattern in FIG.

一方、ｊ番目の電池セル１１からｋ番目の電池セル１１までの各電池セル１１を放電する場合に該当するスイッチＳＨｊ、ＳＬｋが存在しない場合もある。例えば、ｊ番目の電池セル１１をＶ１とし、ｋ番目の電池セル１１をＶ２とすると、スイッチＳＨ１は存在しないが、スイッチＳＬ２（第１スイッチ２２ｂ_２）は存在する。この場合は、存在しないスイッチを無視し、存在するスイッチＳＬ２のみがオンされる。これは、例えば、図４（ｂ）のスイッチングパターンに該当する。 On the other hand, there are cases where the switches SHj and SLk corresponding to the case where the battery cells 11 from the jth battery cell 11 to the kth battery cell 11 are discharged are not present. For example, if the jth battery cell 11 is V1 and the kth battery cell 11 is V2, the switch SH1 does not exist, but the switch SL2 (first switch 22b ₂ ) exists. In this case, the nonexistent switch is ignored and only the existing switch SL2 is turned on. This corresponds to, for example, the switching pattern in FIG.

このように、隣同士の電池セル１１の放電についてのスイッチングパターンを一般化することができる。なお、ｊ番目およびｋ番目は、１番目からｎ番目までの電池セル１１のいずれの組み合わせでも良い。 Thus, the switching pattern about discharge of the adjacent battery cell 11 can be generalized. Note that the jth and kth may be any combination of the first to nth battery cells 11.

以上説明したように、本実施形態では、各電池セル１１の両極に接続されるフィルタ用抵抗２１を備えていることが特徴となっている。これにより、電池セル１１からの均等化回路２０に入力されるノイズの影響を低減することができる。 As described above, the present embodiment is characterized by including the filter resistor 21 connected to both electrodes of each battery cell 11. Thereby, the influence of the noise input into the equalization circuit 20 from the battery cell 11 can be reduced.

また、均等化回路２０に設けられる第１、第２スイッチ２２ｂ、２３ｂ（ＳＬｉ、ＳＨｉ）の数は２（ｎ−１）個である。均等化回路２０間での放電で必要となる第３スイッチ２４ｂ（ＳＡ）を加えても、スイッチの数は全体で２ｎ−１個となる。従来の均等化回路に用いられているスイッチの数との比較を、図５を参照して説明する。 The number of first and second switches 22b and 23b (SLi, SHi) provided in the equalization circuit 20 is 2 (n-1). Even if the third switch 24b (SA) required for discharging between the equalization circuits 20 is added, the total number of switches is 2n-1. A comparison with the number of switches used in a conventional equalization circuit will be described with reference to FIG.

図５は、上段は電池セル１１の個数とスイッチの個数との関係を表で示した図であり、下段は上段の表をグラフ化した図である。図５において、「従来１」は図７（ｂ）に示された均等化回路を指し、「従来２」は図８に示された均等化回路を指している。また、「セル数」とは電池セル１１の数を示し、「本発明」は図１に示された均等化回路２０を指している。 FIG. 5 is a table showing the relationship between the number of battery cells 11 and the number of switches in the upper row, and the lower row is a graph of the upper table. In FIG. 5, “Conventional 1” indicates the equalization circuit shown in FIG. 7B, and “Conventional 2” indicates the equalization circuit shown in FIG. “Number of cells” indicates the number of battery cells 11, and “present invention” indicates the equalization circuit 20 shown in FIG. 1.

図５の下段に示されるように、従来２の均等化回路では、セル数の増加に伴ってスイッチ個数が急増する。また、本発明の均等化回路２０では、従来１の均等化回路と同様にスイッチ個数の増加は充分に低減されている。スイッチ個数の増加を抑制できるので、回路構成を簡素化することができる。 As shown in the lower part of FIG. 5, in the conventional equalization circuit 2, the number of switches increases rapidly as the number of cells increases. Further, in the equalization circuit 20 of the present invention, the increase in the number of switches is sufficiently reduced as in the conventional equalization circuit. Since the increase in the number of switches can be suppressed, the circuit configuration can be simplified.

さらに、放電の際に各電池セル１１に流れる消費電流は、どのスイッチ２２ｂ、２３ｂ（ＳＬｉ、ＳＨｉ）がオンされたとしても一定（Ｉｄ＝Ｖ／３Ｒ）である。すなわち、この一定の消費電流について、従来の均等化回路との比較を、図６を参照して説明する。 Furthermore, the current consumed by each battery cell 11 during discharge is constant (Id = V / 3R) regardless of which switch 22b, 23b (SLi, SHi) is turned on. That is, the comparison with the conventional equalization circuit is demonstrated with reference to FIG. 6 about this fixed consumption current.

図６は、上段は電池セル１１の個数と消費電流との関係を表で示した図であり、下段は上段の表をグラフ化した図である。図６における「セル数」、「従来１」、「従来２」、および「本発明」の意味するところは図５と同じである。また、図６では、従来２の均等化回路における１セル放電の消費電流（Ｖ／３Ｒ）との比率を示している。 FIG. 6 is a diagram showing the relationship between the number of battery cells 11 and current consumption in a table in the upper part, and the graph in the lower part is a graph of the table in the upper part. The meanings of “cell number”, “conventional 1”, “conventional 2”, and “present invention” in FIG. 6 are the same as those in FIG. Further, FIG. 6 shows the ratio with the consumption current (V / 3R) of 1-cell discharge in the conventional equalization circuit 2.

図６に示されるように、従来１の均等化回路では、直列のセル数が大きくなるほど消費電流が増加してしまう。直列接続される抵抗数も増加するためである。一方、本発明の均等化回路２０では、ループ回路に流れる電流Ｉｄは最大でも電流Ｉｄの２倍である。また、セル数が増加したとしても、一定値を維持することができる。したがって、本発明の均等化回路２０における消費電流の増加を抑制することができる。 As shown in FIG. 6, in the conventional equalization circuit 1, the current consumption increases as the number of cells in series increases. This is because the number of resistors connected in series also increases. On the other hand, in the equalization circuit 20 of the present invention, the current Id flowing through the loop circuit is at most twice the current Id. Even if the number of cells increases, a constant value can be maintained. Therefore, an increase in current consumption in the equalization circuit 20 of the present invention can be suppressed.

上記のように、図５および図６を見てみると、従来１はスイッチの個数の増加を抑制できるが、消費電流が増加してしまう。また、従来２は消費電流の増加を抑制できるが、スイッチの個数が増加してしまう。これに対し、本発明の均等化回路２０では、スイッチの個数の増加を抑制しつつ、消費電流の増加も抑制することができる。セル数の増加に伴って消費電流は増加せずに一定であるので、電池セル１１の発熱の心配もない。 As described above, when looking at FIG. 5 and FIG. 6, the conventional 1 can suppress the increase in the number of switches, but the current consumption increases. Moreover, although the conventional 2 can suppress the increase in current consumption, the number of switches increases. In contrast, the equalization circuit 20 of the present invention can suppress an increase in current consumption while suppressing an increase in the number of switches. As the number of cells increases, the current consumption does not increase and is constant, so there is no fear of the battery cell 11 generating heat.

以上により、電池セル１１から均等化回路２０に入力されるノイズの低減、放電に伴う消費電流の抑制、および各スイッチ２２ｂ、２３ｂ、２４ｂ（ＳＬｉ、ＳＨｉ、ＳＡ）の数の増加を抑制、の全てを満たすことができる。 As described above, reduction of noise input from the battery cell 11 to the equalization circuit 20, suppression of current consumption accompanying discharge, and suppression of increase in the number of switches 22b, 23b, 24b (SLi, SHi, SA), All can be satisfied.

そして、本実施形態では、複数の組電池１０の間で放電を行うための第３均等化放電用抵抗２４ａ（ＲＡ）および第３スイッチ２４ｂ（ＳＡ）を設けているので、複数の監視ＩＣ間での均等化放電を行うことができる。 In the present embodiment, since the third equalizing discharge resistor 24a (RA) and the third switch 24b (SA) for discharging between the plurality of assembled batteries 10 are provided, a plurality of monitoring ICs are connected. The equalized discharge can be performed.

（他の実施形態）
上記各実施形態で示された均等化回路２０の構成は一例であり、上記で示した構成に限定されることなく、本発明の特徴を含んだ他の構成とすることもできる。例えば、均等化回路２０は、監視ＩＣに設けられていなくても良い。組電池１０が複数接続されずに１つの組電池１０に均等化回路２０を適用した場合、第３均等化放電用抵抗２４ａ（ＲＡ）および第３スイッチ２４ｂ（ＳＡ）は不要である。フィルタ用抵抗２１の抵抗値と第１、第２均等化放電用抵抗２２ａ、２３ａの抵抗値とは同じでなくても良い。 (Other embodiments)
The configuration of the equalization circuit 20 shown in each of the above embodiments is merely an example, and is not limited to the configuration shown above, and other configurations including the features of the present invention may be employed. For example, the equalization circuit 20 may not be provided in the monitoring IC. When the equalizing circuit 20 is applied to one assembled battery 10 without connecting a plurality of assembled batteries 10, the third equalizing discharge resistor 24a (RA) and the third switch 24b (SA) are unnecessary. The resistance value of the filter resistor 21 and the resistance values of the first and second equalizing discharge resistors 22a and 23a may not be the same.

また、複数の電池セル１１のうち最も低電圧側の電池セル１１を１番目の電池セル１１としていたが、複数の電池セル１１のうち最も高電圧側の電池セル１１を１番目の電池セル１１とし、電池セル１１の接続順に最も高電圧側から１、２、・・・、ｎ番目としても良い。 Moreover, although the battery cell 11 on the lowest voltage side among the plurality of battery cells 11 is the first battery cell 11, the battery cell 11 on the highest voltage side among the plurality of battery cells 11 is the first battery cell 11. , And n in the order of connection of the battery cells 11 from the highest voltage side.

さらに、各スイッチ２２ｂ、２３ｂ、２４ｂ（ＳＬｉ、ＳＨｉ、ＳＡ）はマイコンによって制御されていたが、これは制御の一例であり、監視ＩＣが制御しても良い。 Furthermore, although each switch 22b, 23b, 24b (SLi, SHi, SA) was controlled by the microcomputer, this is an example of control and may be controlled by the monitoring IC.

そして、上記の実施形態では、組電池１０がハイブリッド車等の電気自動車に搭載されることに伴って、均等化回路２０も車両に搭載される例について説明したが、これは均等化回路２０の適用の一例であり、車両に限らず組電池１０を利用して装置を作動させる場合に適用することができる。 In the above embodiment, an example in which the equalization circuit 20 is also mounted on the vehicle as the assembled battery 10 is mounted on an electric vehicle such as a hybrid vehicle has been described. It is an example of application and can be applied to the case where the device is operated using the assembled battery 10 without being limited to the vehicle.

１０組電池
１１電池セル
２０均等化回路
２１フィルタ用抵抗
２２ａ第１均等化放電用抵抗
２２ｂ第１スイッチ
２３ａ第２均等化放電用抵抗
２３ｂ第２スイッチ
２４ａ第３均等化放電用抵抗
２４ｂ第３スイッチ DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Assembly battery 11 Battery cell 20 Equalization circuit 21 Filter resistance 22a 1st equalization discharge resistance 22b 1st switch 23a 2nd equalization discharge resistance 23b 2nd switch 24a 3rd equalization discharge resistance 24b 3rd switch

Claims

The battery pack includes a plurality of filter resistors connected to the positive electrode side and the negative electrode side of each battery cell of the assembled battery in which the plurality of battery cells are connected in series, and two filters out of the plurality of filter resistors. The resistor for equalization discharge (RLi, RHi) and the switch (SLi, SHi) are connected in series between the resistors for use,
As the series connection part,
The first equalizing discharge resistance (RLi) and the first switch (SLi) so as to straddle the first to i-th battery cells for each of the n-th battery cells from one direction, 1, 2,. A first series connection (i = 1 to n−1) with
A second series connection portion (i = 2 to n) of the second equalizing discharge resistance (RHi) and the second switch (SHi) is provided so as to straddle the i-th to n-th battery cells. And
Each resistance value of the first equalizing discharge resistor (RLi) provided so as to straddle the first to i-th battery cells has a large number across the first to i-th battery cells. The resistance value of the equalizing discharge resistance (RLi) is set so as to increase,
Each of the resistance values of the second equalizing discharge resistor (RHi) provided so as to straddle the i-th to n-th battery cells has a large number across the i-th to n-th battery cells. An equalization circuit, wherein the resistance value of the equalization discharge resistance (RHi) is set so as to increase.

When the resistance value of the filter resistor is R,
The resistance values of the first equalizing discharge resistors (RLi) straddling the first to i-th battery cells are (3i-2) R, respectively (i = 1 to n-1),
The resistance value of the second equalizing discharge resistor (RHi) straddling the i th to n th battery cells is (3 (n + 1−i) −2) R (i = 2 to n). The equalization circuit according to claim 1.

When discharging each of the jth to kth battery cells, the second switch (SHj) straddling the jth to nth battery cells and the first switch straddling the first to kth battery cells (SLk) is turned on,
When discharging the battery cells from the j-th to the k-th, when there is no corresponding switch (SHj, SLk) among the first switch (SLk) and the second switch (SHj) ( 3. The equalization circuit according to claim 1, wherein only SHj and SLk) are turned on.

The third series connection portion of the third equalizing discharge resistor and the third switch is provided so as to straddle all the first to n-th battery cells. The equalization circuit as described in any one.

5. The equalization circuit according to claim 4, wherein the resistance value of the third equalizing discharge resistor is (3n−2) R, where R is a resistance value of the filter resistor.