JP2013233028A - Voltage equalization apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、直列に接続される複数の電池セルの電圧を均等化する電圧均等化装置に係わる。 The present invention relates to a voltage equalizing apparatus that equalizes voltages of a plurality of battery cells connected in series.
複数の充電可能な電池セルを直列に接続して高電圧のバッテリを実現する技術が実用化されてきている。この種のバッテリは、近年では、例えば、エンジンとモータを併用するハイブリッド車や電気自動車への実装において注目されている。 A technique for realizing a high voltage battery by connecting a plurality of rechargeable battery cells in series has been put into practical use. In recent years, this type of battery has attracted attention, for example, in mounting on a hybrid vehicle or an electric vehicle using both an engine and a motor.
ところが、多数の電池セルを直列に接続した状態で充電を行うと、各電池セルの出力電圧(または、電池セルの残容量)が不均一になることがある。また、上述の電池が電気自動車等に搭載される場合には、モータ駆動時の放電と回生時の充電が繰り返されるので、この充放電の繰り返しによっても電池セルの電圧が不均一になることがある。そして、電池セルの電圧の不均一は、一部の電池セルの劣化を促進させるおそれがあり、また、電池全体として効率の低下を引き起こすことがある。なお、電池セルの電圧の不均一は、各電池セルの製造ばらつきや、経年劣化等により生じ得る。このため、従来より、複数の電池セルの電圧を均等化する電圧均等化装置が提案または実用化されている。 However, when charging is performed in a state where a large number of battery cells are connected in series, the output voltage of each battery cell (or the remaining capacity of the battery cell) may become uneven. In addition, when the above-described battery is mounted on an electric vehicle or the like, since the discharge at the time of driving the motor and the charge at the time of regeneration are repeated, the voltage of the battery cell may become non-uniform even by repeating this charge / discharge. is there. And the nonuniformity of the voltage of a battery cell may accelerate | stimulate deterioration of some battery cells, and may cause the fall of efficiency as the whole battery. In addition, the nonuniformity of the voltage of a battery cell may arise by the manufacture dispersion | variation of each battery cell, aged deterioration, etc. For this reason, conventionally, a voltage equalizing apparatus for equalizing the voltages of a plurality of battery cells has been proposed or put into practical use.
また、複数の電池セルからなるメインバッテリの電力を、電子機器などが接続される補機バッテリに供給して、その補機バッテリを充電することが提案されている(例えば、特許文献1、2参照)。
In addition, it has been proposed to charge the auxiliary battery by supplying the power of the main battery including a plurality of battery cells to an auxiliary battery to which an electronic device or the like is connected (for example,
図4は、既存の電圧均等化装置を示す図である。
図4に示す電圧均等化装置40は、電圧均等化回路41やDCDCコンバータ42を備える。
FIG. 4 is a diagram showing an existing voltage equalizing apparatus.
A
電圧均等化回路41は、メインバッテリ43の各電池セルの電圧のモニタの結果、各電池セルの電圧が不均一になると、各電池セルの電圧を均等化させるためのセルバランスが行う。このセルバランスは、例えば、電池セル間に設けられるインダクタ、及び各電池セルの電圧に応じてインダクタを流れる電流を制御するスイッチにより実現される。
When the voltage of each battery cell becomes non-uniform as a result of monitoring the voltage of each battery cell of the
DCDCコンバータ42は、補機バッテリ44の電圧(または、補機バッテリ44の残容量)が低下すると、メインバッテリ43の電圧を降圧して補機バッテリ44を充電する。
When the voltage of auxiliary battery 44 (or the remaining capacity of auxiliary battery 44) decreases,
しかしながら、電圧均等化回路41は、各電池セルに対してセルバランスのための部品が必要であり、メインバッテリ43の高電圧化による電池セルの増加に伴って回路規模が増大する。また、DCDCコンバータ42も、メインバッテリ43の高電圧化に伴って高耐圧の大きな部品が必要となり、電池セルの増加に伴って回路規模が増大する。そのため、図4に示すように、電圧均等化回路41の他に、DCDCコンバータ42も備える電圧均等化装置40では、回路規模が増大するおそれがある。
However, the
本発明は、メインバッテリの高電圧化に伴う回路規模の増大を抑えつつ、セルバランスや補機バッテリの充電を行うことが可能な電圧均等化装置を提供することを目的とする。 An object of the present invention is to provide a voltage equalizing apparatus capable of charging a cell balance or an auxiliary battery while suppressing an increase in circuit scale associated with an increase in voltage of a main battery.
本発明の電圧均等化装置は、メインバッテリを構成する複数の電池セルの電圧の均等化、または、補機バッテリの充電を行う電圧均等化装置であって、前記複数の電池セルにそれぞれ並列接続される複数の第1コイルと、前記メインバッテリ全体に並列接続される第2コイルと、前記補機バッテリに並列接続される第3コイルからなるトランスと、前記複数の第1コイルと前記複数の電池セルのそれぞれの間に設けられる第1スイッチと、前記第2コイルと前記メインバッテリの間に設けられる第2スイッチと、前記第3コイルと前記補機バッテリの間に設けられる第3スイッチと、前記複数の電池セルの電圧の均等化を行うとき、前記各第1スイッチを常時オン、前記第2スイッチをオン、オフ、前記第3スイッチを常時オフさせることにより前記複数の第1コイルと前記第2コイルとを互いに電磁結合させ、前記補機バッテリの充電を行うとき、前記各第1スイッチを常時オフ、前記第2スイッチをオン、オフ、前記第3スイッチを常時オンさせることにより前記第2コイルと前記第3コイルとを互いに電磁結合させる制御部とを備える。 The voltage equalizing apparatus of the present invention is a voltage equalizing apparatus for equalizing voltages of a plurality of battery cells constituting a main battery or charging an auxiliary battery, and is connected in parallel to the plurality of battery cells. A plurality of first coils, a second coil connected in parallel to the entire main battery, a transformer comprising a third coil connected in parallel to the auxiliary battery, the plurality of first coils, and the plurality of coils A first switch provided between each of the battery cells; a second switch provided between the second coil and the main battery; a third switch provided between the third coil and the auxiliary battery; , When equalizing the voltages of the plurality of battery cells, the first switches are always on, the second switches are on, off, and the third switches are always off. When the auxiliary coils are charged by electromagnetically coupling the plurality of first coils and the second coil to each other, the first switches are always off, the second switches are on, off, the third And a controller that electromagnetically couples the second coil and the third coil by always turning on the switch.
上記電圧均等化装置によれば、複数の電池セルの電圧を均等化するときや補機バッテリを充電するときに、複数の第1コイルを共用することができるため、複数の電池セルの電圧を均等化するための回路と補機バッテリを充電するための回路とを別々に備える電圧均等化装置に比べて、回路規模の増大を抑えることができる。 According to the voltage equalizing apparatus, when equalizing the voltages of a plurality of battery cells or charging an auxiliary battery, the plurality of first coils can be shared, so that the voltages of the plurality of battery cells are reduced. An increase in circuit scale can be suppressed as compared with a voltage equalizing apparatus that includes a circuit for equalizing and a circuit for charging an auxiliary battery separately.
また、本発明の電圧均等化装置は、前記複数の電池セルの電圧が不均一になると、セルバランス開始信号を出力するセルバランス開始判断部と、前記補機バッテリの電圧が低下すると、充電開始信号を出力する充電開始判断部とを備え、前記制御部は、前記セルバランス開始信号が入力されると、前記複数の電池セルの電圧の均等化を行うときであると判断し、前記充電開始信号が入力されると、前記補機バッテリの充電を行うときであると判断するように構成してもよい。 The voltage equalization apparatus according to the present invention also includes a cell balance start determination unit that outputs a cell balance start signal when the voltages of the plurality of battery cells become uneven, and charging starts when the voltage of the auxiliary battery decreases. A charge start determination unit that outputs a signal, and when the cell balance start signal is input, the control unit determines that it is time to equalize the voltages of the plurality of battery cells, and starts the charge When the signal is input, it may be determined that it is time to charge the auxiliary battery.
本発明によれば、回路規模の増大を抑えつつ、セルバランスと補機バッテリの充電を行うことができる。 According to the present invention, it is possible to charge a cell balance and an auxiliary battery while suppressing an increase in circuit scale.
図1は、本発明の実施形態の電圧均等化装置を示す図である。
図1に示す電圧均等化装置1は、例えば、ハイブリッド車や電気自動車などの車両に搭載され、メインバッテリ2を構成する複数の電池セルBc(Bc1〜Bc4)の電圧の均等化や補機バッテリ3の充電を行う。メインバッテリ2は、例えば、走行用モータを駆動するインバータなどへ電力を供給したり、そのインバータなどから回生される電力により充電される。また、補機バッテリ3は、例えば、車両に搭載されるカーナビゲーション装置などの電子機器へ電力を供給する。なお、メインバッテリ2において直列接続される複数の電池セルBcの数、すなわち、電圧均等化装置1により電圧均等化される電池セルBcの数は4つに限定されない。また、各電池セルBcは、さらに、直列接続される2以上の電池セルから構成されてもよい。
FIG. 1 is a diagram showing a voltage equalizing apparatus according to an embodiment of the present invention.
A
また、電圧均等化装置1は、トランスTと、複数のスイッチSWc(スイッチSWc1〜SWc4)(複数の第1スイッチ)と、スイッチSWm(第2スイッチ)と、スイッチSWa(第3スイッチ)と、複数の整流用ダイオードDc(Dc1〜Dc4)と、整流用ダイオードDaと、複数の電圧センサSc(Sc1〜Sc4)と、電圧センサSaと、セルバランス開始判断部4と、充電開始判断部5と、制御部6とを備える。なお、スイッチSWc、スイッチSWm、スイッチSWaをそれぞれ構成する部品は、MOSFET(Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor)、IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor)、またはリレーなど、特に限定されない。
The
トランスTは、複数のコイルLc(Lc1〜Lc4)(複数の第1コイル)と、コイルLm(第2コイル)と、コイルLa(第3コイル)とを有する。すなわち、トランスTは、電池セルBc1に並列接続されるコイルLc1と、電池セルBc2に並列接続されるコイルLc2と、電池セルBc3に並列接続されるコイルLc3と、電池セルBc4に並列接続されるコイルLc4と、メインバッテリ2全体に並列接続されるコイルLmと、補機バッテリBaに並列接続されるコイルLaとを有する。 The transformer T includes a plurality of coils Lc (Lc1 to Lc4) (a plurality of first coils), a coil Lm (second coil), and a coil La (third coil). That is, the transformer T is connected in parallel to the coil Lc1 connected in parallel to the battery cell Bc1, the coil Lc2 connected in parallel to the battery cell Bc2, the coil Lc3 connected in parallel to the battery cell Bc3, and the battery cell Bc4. It has a coil Lc4, a coil Lm connected in parallel to the entire main battery 2, and a coil La connected in parallel to the auxiliary battery Ba.
また、スイッチSWc1及び整流用ダイオードDc1は電池セルBc1とコイルLc1との間に設けられ、スイッチSWc2及び整流用ダイオードDc2は電池セルBc2とコイルLc2との間に設けられ、スイッチSWc3及び整流用ダイオードDc3は電池セルBc3とコイルLc3との間に設けられ、スイッチSWc4及び整流用ダイオードDc4は電池セルBc4とコイルLc4との間に設けられる。また、スイッチSWa及び整流用ダイオードDaはコイルLaと補機バッテリ3との間に設けられる。 The switch SWc1 and the rectifying diode Dc1 are provided between the battery cell Bc1 and the coil Lc1, and the switch SWc2 and the rectifying diode Dc2 are provided between the battery cell Bc2 and the coil Lc2, and the switch SWc3 and the rectifying diode are provided. Dc3 is provided between the battery cell Bc3 and the coil Lc3, and the switch SWc4 and the rectifying diode Dc4 are provided between the battery cell Bc4 and the coil Lc4. Further, the switch SWa and the rectifying diode Da are provided between the coil La and the auxiliary battery 3.
また、電圧センサSc1は電池セルBc1の電圧を電圧Vc1として検出し、電圧センサSc2は電池セルBc2の電圧を電圧Vc2として検出し、電圧センサSc3は電池セルBc3の電圧を電圧Vc3として検出し、電圧センサSc4は電池セルBc4の電圧を電圧Vc4として検出する。また、電圧センサSaは補機バッテリ3の電圧を電圧Vaとして検出する。 The voltage sensor Sc1 detects the voltage of the battery cell Bc1 as the voltage Vc1, the voltage sensor Sc2 detects the voltage of the battery cell Bc2 as the voltage Vc2, the voltage sensor Sc3 detects the voltage of the battery cell Bc3 as the voltage Vc3, The voltage sensor Sc4 detects the voltage of the battery cell Bc4 as the voltage Vc4. The voltage sensor Sa detects the voltage of the auxiliary battery 3 as the voltage Va.
また、セルバランス開始判断部4は、電圧Vc1〜Vc4に基づいて、電池セルBc1〜Bc4の各電圧が不均一であるか否かを判断し、不均一であると判断した場合、セルバランス開始信号Sbsを出力する。例えば、セルバランス開始判断部4は、電圧Vc1〜Vc4のうちの最も高い電圧と最も低い電圧との差が閾値Vth1よりも大きい場合、電池セルBc1〜Bc4の各電圧が不均一であると判断し、セルバランス開始信号Sbsを出力する。 The cell balance start determination unit 4 determines whether or not the voltages of the battery cells Bc1 to Bc4 are non-uniform based on the voltages Vc1 to Vc4. The signal Sbs is output. For example, the cell balance start determination unit 4 determines that the voltages of the battery cells Bc1 to Bc4 are non-uniform when the difference between the highest voltage and the lowest voltage among the voltages Vc1 to Vc4 is greater than the threshold value Vth1. The cell balance start signal Sbs is output.
また、充電開始判断部5は、電圧Vaに基づいて、補機バッテリ3の電圧が低下したか否かを判断し、低下したと判断した場合、充電開始信号Scsを出力する。例えば、充電開始判断部5は、電圧Vaが閾値Vth2よりも小さい場合、補機バッテリ3の電圧が低下したと判断し、充電開始信号Scsを出力する。 Charging start determination unit 5 determines whether or not the voltage of auxiliary battery 3 has decreased based on voltage Va, and outputs a charging start signal Scs when determining that the voltage has decreased. For example, when the voltage Va is smaller than the threshold value Vth2, the charging start determination unit 5 determines that the voltage of the auxiliary battery 3 has decreased, and outputs a charging start signal Scs.
また、制御部6は、セルバランス開始判断部4から出力されるセルバランス開始信号Sbsや充電開始判断部5から出力される充電開始信号Scsに基づいて、電池セルBc1〜Bc4の各電圧の均等化(以下、セルバランスという)や補機バッテリ3の充電を行う。なお、制御部6は、例えば、CPU(Central Processing Unit)又はプログラマブルなデバイス(FPGA(Field Programmable Gate Array)やPLD(Programmable Logic Device))などにより構成され、不図示の記憶部に記憶されているプログラムをCPU又はプログラマブルなデバイスが読み出して実行することにより、セルバランスや補機バッテリ3の充電を行う。 Further, the control unit 6 equalizes each voltage of the battery cells Bc1 to Bc4 based on the cell balance start signal Sbs output from the cell balance start determination unit 4 and the charge start signal Scs output from the charge start determination unit 5. (Hereinafter referred to as cell balance) and charging of the auxiliary battery 3 is performed. The control unit 6 includes, for example, a CPU (Central Processing Unit) or a programmable device (FPGA (Field Programmable Gate Array) or PLD (Programmable Logic Device)), and is stored in a storage unit (not shown). The CPU or programmable device reads and executes the program to perform cell balance and charge the auxiliary battery 3.
図2は、制御部6の動作を示すフローチャートである。
まず、制御部6は、セルバランス開始信号Sbsが入力されると(S21がYes)、スイッチSWc1〜SWc4を常時オンさせるとともに(S22)、スイッチSWmをオン、オフさせて(S23)、セルバランスを開始する。このとき、制御部6は、スイッチSWaを常時オフさせている。例えば、制御部6は、セルバランス開始信号Sbsがローレベルからハイレベルになると、スイッチSWc1〜SWc4を常時オンさせる。すると、コイルLc1と電池セルBc1とが電気的に接続され、コイルLc2と電池セルBc2とが電気的に接続され、コイルLc3と電池セルBc3とが電気的に接続され、コイルLc4と電池セルBc4とが電気的に接続される。次に、制御部6は、スイッチSWmをオン、オフさせる。すると、メインバッテリ2からの電力によりコイルLmに交流電流が流れ、電磁誘導によりコイルLc1〜Lc4にも交流電流が流れ、コイルLc1〜Lc4及びコイルLmがそれぞれ互いに電磁結合する。このとき、ある電池セルBcの電圧がその電池セルBcに電気的に接続されるコイルLcにかかる電圧よりも小さいとき、コイルLcから電池セルBcへ電流が流れてその電池セルBcが充電する。そして、コイルLc1〜Lc4にかかる各電圧が、それぞれ、電池セルBc1〜Bc4の各電圧の平均値に等しくまたはほぼ等しくなる場合、セルバランスの継続により、電池セルBc1〜Bc4の各電圧が均等化されていく。
FIG. 2 is a flowchart showing the operation of the control unit 6.
First, when the cell balance start signal Sbs is input (S21 is Yes), the control unit 6 always turns on the switches SWc1 to SWc4 (S22), and turns on and off the switch SWm (S23). To start. At this time, the control unit 6 always turns off the switch SWa. For example, when the cell balance start signal Sbs changes from the low level to the high level, the control unit 6 always turns on the switches SWc1 to SWc4. Then, the coil Lc1 and the battery cell Bc1 are electrically connected, the coil Lc2 and the battery cell Bc2 are electrically connected, the coil Lc3 and the battery cell Bc3 are electrically connected, and the coil Lc4 and the battery cell Bc4. Are electrically connected. Next, the control unit 6 turns on and off the switch SWm. Then, an alternating current flows through the coil Lm by the electric power from the main battery 2, an alternating current also flows through the coils Lc1 to Lc4 due to electromagnetic induction, and the coils Lc1 to Lc4 and the coil Lm are electromagnetically coupled to each other. At this time, when the voltage of a certain battery cell Bc is smaller than the voltage applied to the coil Lc electrically connected to the battery cell Bc, a current flows from the coil Lc to the battery cell Bc, and the battery cell Bc is charged. When the voltages applied to the coils Lc1 to Lc4 are equal to or substantially equal to the average values of the voltages of the battery cells Bc1 to Bc4, the voltages of the battery cells Bc1 to Bc4 are equalized by continuing the cell balance. It will be done.
その後、制御部6は、セルバランスが完了したと判断するまで(S24がYes)、セルバランスを継続する(S22、S23)。例えば、制御部6は、電圧センサSc1〜Sc4により検出される電圧Vc1〜Vc4のうちの最も大きい電圧と最も小さい電圧との差が閾値Vth1以下になると、セルバランスが完了したと判断する。このとき、セルバランス開始信号Sbsがハイレベルからローレベルになる。また、制御部6は、セルバランスが完了したと判断すると、少なくとも、スイッチSWc1〜SWc4をそれぞれ常時オフさせる。 Thereafter, the control unit 6 continues the cell balance (S22, S23) until it is determined that the cell balance is completed (S24 is Yes). For example, the control unit 6 determines that the cell balance is completed when the difference between the largest voltage and the smallest voltage among the voltages Vc1 to Vc4 detected by the voltage sensors Sc1 to Sc4 is equal to or less than the threshold value Vth1. At this time, the cell balance start signal Sbs changes from the high level to the low level. Further, when determining that the cell balance is completed, the control unit 6 always turns off at least the switches SWc1 to SWc4.
また、制御部6は、セルバランス開始信号Sbsが入力されず(S21がNo)、充電開始信号Scsが入力されると(S25がYes)、スイッチSWaを常時オンさせるとともに(S26)、スイッチSWmをオン、オフさせて(S27)、補機バッテリ3を充電する。このとき、制御部6は、スイッチSWc1〜SWc4を常時オフさせている。例えば、制御部6は、充電開始信号Scsがローレベルからハイレベルになると、スイッチSWaを常時オンさせる。すると、コイルLaと補機バッテリ3とが電気的に接続される。次に、制御部6は、スイッチSWmをオン、オフさせる。すると、メインバッテリ2からの電力によりコイルLmに交流電流が流れ、電磁誘導によりコイルLaにも交流電流が流れ、コイルLa及びコイルLmがそれぞれ互いに電磁結合する。このとき、コイルLaにかかる電圧が補機バッテリ3の電圧よりも大きいとき、コイルLaから補機バッテリ3へ電流が流れて補機バッテリ3が充電する。 When the cell balance start signal Sbs is not input (S21 is No) and the charge start signal Scs is input (S25 is Yes), the control unit 6 always turns on the switch SWa (S26), and the switch SWm. Is turned on and off (S27), and the auxiliary battery 3 is charged. At this time, the control unit 6 always turns off the switches SWc1 to SWc4. For example, when the charging start signal Scs changes from the low level to the high level, the control unit 6 always turns on the switch SWa. Then, the coil La and the auxiliary battery 3 are electrically connected. Next, the control unit 6 turns on and off the switch SWm. Then, an alternating current flows through the coil Lm by the electric power from the main battery 2, an alternating current also flows through the coil La due to electromagnetic induction, and the coil La and the coil Lm are electromagnetically coupled to each other. At this time, when the voltage applied to the coil La is larger than the voltage of the auxiliary battery 3, a current flows from the coil La to the auxiliary battery 3 and the auxiliary battery 3 is charged.
その後、制御部6は、補機バッテリ3の充電が完了したと判断するまで(S28がYes)、補機バッテリ3の充電を継続する(S26、S27)。例えば、制御部6は、電圧センサSaにより検出される電圧Vaが閾値Vth2以上になると、補機バッテリ3の充電が完了したと判断する。このとき、充電開始信号Scsがハイレベルからローレベルになる。また、制御部6は、補機バッテリ3の充電が完了したと判断すると、少なくとも、スイッチSWaを常時オフさせる。 Thereafter, control unit 6 continues to charge auxiliary battery 3 until it is determined that charging of auxiliary battery 3 has been completed (Yes in S28) (S26, S27). For example, the control unit 6 determines that the charging of the auxiliary battery 3 is completed when the voltage Va detected by the voltage sensor Sa becomes equal to or higher than the threshold value Vth2. At this time, the charging start signal Scs changes from the high level to the low level. Further, when determining that charging of the auxiliary battery 3 is completed, the control unit 6 always turns off at least the switch SWa.
図3は、セルバランス開始信号Sbs、充電開始信号Scs、及びスイッチSWc、SWm、SWaのオン、オフの一例を示す図である。
図3に示すように、セルバランス開始信号Sbsがローレベルからハイレベルになった後(T1)、充電開始信号Scsがローレベルからハイレベルになった場合(T2)、まず、制御部6は、スイッチSWc1〜SWc4を常時オンさせ、スイッチSWmをオン、オフさせ、スイッチSWaを常時オフさせる。これにより、セルバランスを行うことができる。次に、制御部6は、セルバランスが完了すると(T3)、スイッチSWaを常時オンさせ、スイッチSWmをオン、オフさせ、スイッチSWc1〜SWc4を常時オフさせる。これにより、補機バッテリ3の充電を行うことができる。そして、制御部6は、補機バッテリ3の充電が完了すると(T4)、スイッチSWc1〜SWc4、スイッチSWa、及びスイッチSWmを常時オフさせる。
FIG. 3 is a diagram illustrating an example of on / off of the cell balance start signal Sbs, the charge start signal Scs, and the switches SWc, SWm, and SWa.
As shown in FIG. 3, after the cell balance start signal Sbs changes from low level to high level (T1), when the charge start signal Scs changes from low level to high level (T2), first, the control unit 6 The switches SWc1 to SWc4 are always turned on, the switch SWm is turned on and off, and the switch SWa is always turned off. Thereby, cell balance can be performed. Next, when the cell balance is completed (T3), the control unit 6 always turns on the switch SWa, turns on and off the switch SWm, and always turns off the switches SWc1 to SWc4. Thereby, the auxiliary battery 3 can be charged. Then, when the charging of the auxiliary battery 3 is completed (T4), the control unit 6 always turns off the switches SWc1 to SWc4, the switch SWa, and the switch SWm.
このように、本実施形態の電圧均等化装置1では、スイッチSWc1〜SWc4を常時オンさせるとともに、スイッチSWmをオン、オフさせることにより、セルバランスを行うことができ、スイッチSWaを常時オンさせるとともに、スイッチSWmをオン、オフさせることにより、補機バッテリ3の充電を行うことができる。
As described above, in the
また、本実施形態の電圧均等化装置1では、電池セルBc1〜Bc4の電圧を均等化するときや補機バッテリBaを充電するときに、コイルLc1〜Lc4を共用することができるため、メインバッテリ2の高電圧化に伴い電池セルBcが増加しても、図4に示すように、電池セルBcの電圧を均等化するための電圧均等化回路41と補機バッテリ3を充電するためのDCDCコンバータ42とを別々に備える電圧均等化装置40に比べて、回路規模の増大を抑えることができる。
In the
1 電圧均等化装置
2 メインバッテリ
3 補機バッテリ
4 セルバランス開始判断部
5 充電開始判断部
6 制御部
DESCRIPTION OF
Claims (2)
前記複数の電池セルにそれぞれ並列接続される複数の第1コイルと、前記メインバッテリ全体に並列接続される第2コイルと、前記補機バッテリに並列接続される第3コイルからなるトランスと、
前記複数の第1コイルと前記複数の電池セルのそれぞれの間に設けられる第1スイッチと、
前記第2コイルと前記メインバッテリの間に設けられる第2スイッチと、
前記第3コイルと前記補機バッテリの間に設けられる第3スイッチと、
前記複数の電池セルの電圧の均等化を行うとき、前記各第1スイッチを常時オン、前記第2スイッチをオン、オフ、前記第3スイッチを常時オフさせることにより前記複数の第1コイルと前記第2コイルとを互いに電磁結合させ、前記補機バッテリの充電を行うとき、前記各第1スイッチを常時オフ、前記第2スイッチをオン、オフ、前記第3スイッチを常時オンさせることにより前記第2コイルと前記第3コイルとを互いに電磁結合させる制御部と、
を備えることを特徴とする電圧均等化装置。 In the voltage equalization apparatus for equalizing the voltage of a plurality of battery cells constituting the main battery or charging the auxiliary battery,
A plurality of first coils connected in parallel to the plurality of battery cells, a second coil connected in parallel to the entire main battery, and a transformer formed of a third coil connected in parallel to the auxiliary battery,
A first switch provided between each of the plurality of first coils and the plurality of battery cells;
A second switch provided between the second coil and the main battery;
A third switch provided between the third coil and the auxiliary battery;
When equalizing the voltages of the plurality of battery cells, the first switches are always turned on, the second switches are turned on and off, and the third switches are always turned off. When the auxiliary battery is charged by electromagnetically coupling the second coil to each other, the first switch is always off, the second switch is on, off, and the third switch is always on. A controller that electromagnetically couples the two coils and the third coil;
A voltage equalizing apparatus comprising:
前記複数の電池セルの電圧が不均一になると、セルバランス開始信号を出力するセルバランス開始判断部と、
前記補機バッテリの電圧が低下すると、充電開始信号を出力する充電開始判断部と、
を備え、
前記制御部は、前記セルバランス開始信号が入力されると、前記複数の電池セルの電圧の均等化を行うときであると判断し、前記充電開始信号が入力されると、前記補機バッテリの充電を行うときであると判断する
ことを特徴とする電圧均等化装置。 The voltage equalization apparatus according to claim 1,
When the voltage of the plurality of battery cells becomes non-uniform, a cell balance start determination unit that outputs a cell balance start signal;
When the voltage of the auxiliary battery decreases, a charge start determination unit that outputs a charge start signal;
With
When the cell balance start signal is input, the control unit determines that it is time to equalize the voltages of the plurality of battery cells, and when the charge start signal is input, A voltage equalizing apparatus, characterized in that it is time to charge.
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