JP2015100215A - Apparatus for performing active balancing control with aid of voltage information sharing - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は電源供給装置に係り、特に一種の、電圧情報共有の助けによりアクティブバランシングコントロールを行う方法と装置に関する。 The present invention relates to a power supply apparatus, and more particularly to a method and apparatus for performing active balancing control with the aid of voltage information sharing.
伝統的な電源供給装置たとえば予備電源供給装置中には、通常、特殊目的のコントロール回路が設けられて、それは該伝統的な電源供給装置中のバッテリーのある動作に対してコントロールするのに供される。関係技術によると、該伝統的な電源供給装置中のこのようなコントロール回路は、往々にして特別な設計が必要であるため、いくつか問題を発生した。たとえば、該伝統的な電源供給装置の出力電圧の規格を変更する必要があるとき、該コントロール回路は、それに対応して修正されなければならず、このため関係コストの増加がもたらされる。また、異なる使用者の必要に対応して該コントロール回路の設計を更新すると、該伝統的な電源供給装置中の機構素子たとえばあるケーシング部品を修正しなければならなくなり、このため関係コストが増加することになる。これにより、一種の、いかなる副作用も発生しない状況で、電源供給装置の関係制御を強化できる新規な方法が必要とされており、並びに電源供給装置の基本構造を改善することが必要とされている。 Traditional power supplies, such as standby power supplies, are usually provided with special purpose control circuits that serve to control certain operations of the battery in the traditional power supply. The According to the related art, such a control circuit in the traditional power supply device has caused several problems because it often requires special design. For example, when the output voltage standard of the traditional power supply needs to be changed, the control circuit must be modified correspondingly, resulting in an increase in the associated cost. Also, if the control circuit design is updated to meet the needs of different users, the mechanical elements in the traditional power supply, such as certain casing parts, must be modified, which increases the associated costs. It will be. Accordingly, there is a need for a new method that can enhance the relationship control of the power supply device in a kind of situation where no side effects occur, and to improve the basic structure of the power supply device. .
本発明の目的は、一種の、電圧情報共有の助けによりアクティブバランシングコントロールを行う方法と装置を提供し、上述の問題を解決することにある。 An object of the present invention is to provide a method and apparatus for performing active balancing control with the help of voltage information sharing, and to solve the above-described problems.
本発明のもう一つの目的は、一種の、電圧情報共有の助けによりアクティブバランシングコントロールを行う方法と装置を提供し、いかなる副作用も発生しない状況で、複数のバッテリーモジュールの間の自動化バランシングを実現することにある。 Another object of the present invention is to provide a method and apparatus for performing active balancing control with the help of voltage information sharing, and to realize automatic balancing between a plurality of battery modules in a situation where no side effects occur. There is.
本発明の好適な実施例中、一種の、電圧情報共有の助けによりアクティブバランシングコントロールを行う方法が提供され、該方法は、電源供給装置に応用され、該方法は以下のステップを包含する。該電源供給装置中の相互に直列に接続された一組のバッテリーモジュール中の一つの特定バッテリーモジュールより第1電圧情報を取得し、各バッテリーモジュールは少なくとも一つのバッテリーセルを包含するものとするステップ、該組のバッテリーモジュール中の、少なくとも一つのその他のバッテリーモジュールより第2電圧情報を取得するステップ、及び、該第1電圧情報と該第2電圧情報に基づき、該特定バッテリーモジュールのアクティブバランシング回路の少なくとも一部分をイネーブルするか否かを決定するステップ。 In a preferred embodiment of the present invention, a method of performing active balancing control with the aid of voltage information sharing is provided, which method is applied to a power supply apparatus, and the method includes the following steps. First voltage information is obtained from one specific battery module in a set of battery modules connected in series in the power supply apparatus, and each battery module includes at least one battery cell. Obtaining second voltage information from at least one other battery module in the set of battery modules, and an active balancing circuit for the specific battery module based on the first voltage information and the second voltage information Determining whether to enable at least a portion of the.
本発明は上述の方法を提供すると同時に、それに対応する、電圧情報共有の助けによりアクティブバランシングコントロールを行う装置を提供する。該装置は、電源供給装置の少なくとも一部分を包含する。特に、該装置は、
該電源供給装置中の相互に直列に接続された一組のバッテリーモジュール中の一つのバッテリーモジュールとされる、特定バッテリーモジュール、
該特定バッテリーモジュールに接続される、アクティブバランシング回路、
該電源供給装置の複数の電源供給モジュール中の一つの特定電源供給モジュールに設置され、該特定バッテリーモジュールは該特定電源供給モジュールに設置される、電圧情報共有ポート、
該特定バッテリーモジュール、該アクティブバランシング回路、及び該電圧情報共有ポートに接続された、判断回路、
以上を包含する。
また、該アクティブバランシング回路は、該特定バッテリーモジュールのアクティブバランシングを行い、該電圧情報共有ポートは、電圧情報共有を行う。
このほか、該判断回路は、該特定バッテリーモジュールより第1電圧情報を取得し、該電圧情報共有ポートを介して該組のバッテリーモジュール中の少なくとも一つのその他のバッテリーモジュールより第2電圧情報を取得し、及び該第1電圧情報と該第2電圧情報に基づき該アクティブバランシング回路の少なくとも一部分をイネーブルするか否かを決定する。
The present invention provides the above-described method, and at the same time, provides a corresponding device for performing active balancing control with the help of voltage information sharing. The device includes at least a portion of a power supply device. In particular, the device
A specific battery module, which is one battery module in a set of battery modules connected in series in the power supply device;
An active balancing circuit connected to the specific battery module;
A voltage information sharing port installed in one specific power supply module among the plurality of power supply modules of the power supply apparatus, and the specific battery module installed in the specific power supply module;
A determination circuit connected to the specific battery module, the active balancing circuit, and the voltage information sharing port;
Including the above.
The active balancing circuit performs active balancing of the specific battery module, and the voltage information sharing port performs voltage information sharing.
In addition, the determination circuit obtains first voltage information from the specific battery module, and obtains second voltage information from at least one other battery module in the set of battery modules via the voltage information sharing port. And determining whether to enable at least a portion of the active balancing circuit based on the first voltage information and the second voltage information.
本発明のよい所は、上述の電圧情報共有の助けによりアクティブバランシングコントロールを行う方法と装置は、いかなる副作用も発生しない状況で、複数のバッテリーモジュールの間の自動化バランシングを行えることである。このほか、本発明の方法と装置は、複数のバッテリーモジュールを具えた電源供給装置のセルフバランシングを実現でき、バッテリーモジュール数の制限を受けない。ゆえに、本発明の方法と装置により実現される電源供給装置は、極めて高い出力電圧を提供でき、比較的弱いバッテリーモジュールの寿命が急激に短縮される問題がない。これにより、本発明の方法と装置は、該電源供給装置の製造、試験、取り付け、使用、メインテナンス(たとえば、故障したバッテリーモジュールの交換)、自由度アップグレード(たとえば、少なくとも一つのバッテリーモジュールを増加或いは減少することで、出力電圧の規格を変更する)のいずれにも極めて大きなメリットがある。 The advantage of the present invention is that the method and apparatus for performing active balancing control with the help of voltage information sharing as described above can perform automatic balancing among a plurality of battery modules in a situation without any side effects. In addition, the method and apparatus of the present invention can realize self-balancing of a power supply device including a plurality of battery modules, and is not limited by the number of battery modules. Therefore, the power supply apparatus realized by the method and apparatus of the present invention can provide an extremely high output voltage, and there is no problem that the life of a relatively weak battery module is rapidly shortened. As a result, the method and apparatus of the present invention allows the power supply device to be manufactured, tested, installed, used, maintained (e.g., replacing a failed battery module), upgraded (e.g., increasing at least one battery module) By reducing this, there is an extremely great merit in any of (changing the output voltage standard).
図1は本発明の第1実施例による一種の電圧情報共有の助けによりアクティブバランシングコントロールを行う装置100の表示図である。そのうち、装置100は、電源供給装置の少なくとも一部分(たとえば一部分或いは全部)を包含し、該電源供給装置の例は、これに限定されるわけではないが、予備電源供給装置を包含し得る。たとえば、装置100は、該電源供給装置中の電気システムを代表し、該電気システムは該電源供給装置の少なくとも一つのコントロール回路を包含する。また、たとえば、装置100は、該電源供給装置の全体を代表してもよい。これは説明の目的のためにすぎず、本発明に対して制限をするものではない。本実施例のある変化例によると、装置100は、デンキシステム中の、バッテリー以外の部分、たとえば、上述の少なくとも一つのコントロール回路を代表し得る。本発明の別の変化例によると、装置100は該電源供給装置を包含する一つのシステムを代表し得て、該電源供給装置はこのシステムのサブシステムとされる。
FIG. 1 is a display diagram of an
図1に示されるように、装置100は、相互に直列に接続された一組のバッテリーモジュール{VBM(1),VBM(2),...,VBM(J)}を包含し、該組のバッテリーモジュール{VBM(1),VBM(2),...,VBM(J)}の全体の対外端子BS+とBS−は、該組のバッテリーモジュール{VBM(1),VBM(2),...,VBM(J)}の形成する全体のバッテリーシステムの、プラスとマイナスの端子と見なされる。そのうち、各一つのバッテリーモジュールたとえばバッテリーモジュールVBM(i)は、少なくとも一つのバッテリーセル(たとえば、一つ或いは複数のバッテリーセル、図1には未表示)を包含し得て、インデックスiは、区間[1,J]の範囲の任意の一つの正の整数とされる。このほか、装置100は、少なくとも一つの判断回路を包含し、たとえば、該組のバッテリーモジュール{VBM(1),VBM(2),...,VBM(J)}にそれぞれ対応する複数の判断回路{110−1,110−2,...,110−J}を包含し、且つ別に該組のバッテリーモジュール{VBM(1),VBM(2),...,VBM(J)}にそれぞれ対応する複数のアクティブバランシング回路{120−1,120−2,...,120−J}、該組のバッテリーモジュール{VBM(1),VBM(2),...,VBM(J)}にそれぞれ対応する複数の電圧情報共有ポート(その各一つは、複数の端子、たとえば、端子{ABd,BSc,VHi,VHo,VLi,VLo}を包含する、図1には未表示)、及び、並列接続されたダイオードDpcと抵抗器Rpcを包含する。そのうち、これらアクティブバランシング回路{120−1,120−2,...,120−J}は、それぞれ該組のバッテリーモジュール{VBM(1),VBM(2),...,VBM(J)}に接続され、これら電圧情報共有ポートは、それぞれ該電源供給装置の複数の電源供給モジュール{M(1),M(2),...,M(J)}(図1には表示せず)に設置され、並びにこれら判断回路{110−1,110−2,...,110−J}は、それぞれ該組のバッテリーモジュール{VBM(1),VBM(2),...,VBM(J)}に接続され、これらアクティブバランシング回路{120−1,120−2,...,120−J}の各一つの判断回路たとえば、判断回路110−iは、ゲーティングロジック(Gating Logic)回路112−iを包含し得て、並びにこれらアクティブバランシング回路{120−1,120−2,...,120−J}中の各一つのアクティブバランシング回路、たとえば120−iは、それぞれ一次側と二次側に対応する複数の捲線LP(i)とLS(i)を包含し得て、且つ別にスイッチたとえばMOSFET(metal oxide semiconductor field effect transistor) Q(i)、該スイッチと並列接続された一つのダイオードD(i)、エネルギー暫時保存ユニットたとえば少なくとも一つのコンデンサC(i)、及びもう一つのダイオードDA(i)を包含する。そのうち、該エネルギー暫時保存ユニットは該二次側に対応する捲線LP(i)に接続される。インデックスiは、区間[1,J]の範囲の任意の一つの正の整数とされる。図1に示されるように、コンデンサC(i)の二つの端子は、それぞれ該二次側に対応する捲線LS(i)の二つの端子に接続される。本実施例において、該二次側の、該一次側に対する捲線巻数比(すなわち、捲線LP(i)の巻数対捲線LS(i)の巻数に対する比)は、N:1に等しく、そのうち、符号「N」は一つの固定値を代表する。これは説明の目的のためにすぎず、本発明に対して制限するものではない。本実施例のある変化例によると、該捲線巻数比は変化させられ、そのうち、上述の固定値Nは、その他の固定値に置換可能である(それは通常、正の整数とされる)。たとえば、該捲線巻数比は、該電源供給装置のある設計目標或いは必要に応じて変更可能である。このほか、本実施例中のコンデンサC(i)は該エネルギー暫時保存ユニットの一例として用いられている。ただしこれは説明の目的のためであって、本発明に対して制限するものではない。本実施例のある変化例によると、該エネルギー暫時保存ユニットの構造は変化させられる。たとえば、該エネルギー暫時保存ユニットは、複数のコンデンサ{C(i)}を包含してもよい。また、たとえば、該エネルギー暫時保存ユニットは一つ或いは複数のインダクタを包含してもよい。また、たとえば、該エネルギー暫時保存ユニットは、少なくとも一つのコンデンサC(i)及び/又は少なくとも一つのインダクタを包含してもよい。
As shown in FIG. 1, the
実施上、上述の捲線LP(i)とLS(i)を包含する変圧器の規格、及び、アクティブバランシング回路120−i中のその他の素子(たとえばMOSFET Q(i)、コンデンサC(i)、及びダイオードD(i)とダイオードDA(i)、もう一つのダイオード)の規格は、その各自が耐えられる電圧/電流に照らして決定される。同様に、上述のダイオードDpcと抵抗器Rpcの規格も、その各自が耐えられる電圧/電流に照らして決定される。たとえば、ダイオードDpcの規格は、「3A,600V」とすることができ、抵抗器Rpcの規格は、「200K,2W」とすることができ、そのうち、符号「A」、「V」、「W」は、それぞれ、アンペア、ボルト、ワットを代表し、符号Kは103を代表し、特に103Ωの抵抗値を代表する略称とされる。 In practice, the transformer specifications including the above-described windings LP (i) and LS (i) and other elements in the active balancing circuit 120-i (eg, MOSFET Q (i), capacitor C (i), And diode D (i) and diode D A (i), another diode) are determined in light of the voltage / current that each can withstand. Similarly, the standards for the diode Dpc and resistor Rpc described above are determined in light of the voltage / current that each can withstand. For example, the standard of the diode Dpc can be “3A, 600V”, and the standard of the resistor Rpc can be “200K, 2W”, of which “A”, “V”, “W” ", respectively, amps, bolts, on behalf of watts, reference numeral K is representative of the 10 3, it is particularly representative abbreviated resistance value of 10 3 Omega.
本実施例によると、アクティブバランシング回路120−iはバッテリーモジュールVBM(i)のアクティブバランシングを行うのに用いられ、バッテリーモジュールVBM(i)に対応する該電圧情報共有ポートは、電圧情報共有を行う。特に、それぞれ該組のバッテリーモジュール{VBM(1),VBM(2),...,VBM(J)}に対応しうるこれら電圧情報共有ポートは、それぞれ該組のバッテリーモジュール{VBM(1),VBM(2),...,VBM(J)}中の異なるバッテリーモジュールの間の電圧情報共有に用いられ、図1に示されるこれら判断回路{110−1,110−2,...,110−J}及び図1に示されるこれらアクティブバランシング回路{120−1,120−2,...,120−J}の間の矢印中の少なくとも一部分の矢印で示されるとおりである。上述の少なくとも一つの判断回路たとえばこれら判断回路{110−1,110−2,...,110−J}は、妥当な関係コントロール、たとえばアクティブバランシングコントロールを行える。 According to the present embodiment, the active balancing circuit 120-i is used to perform active balancing of the battery module VBM (i), and the voltage information sharing port corresponding to the battery module VBM (i) performs voltage information sharing. . In particular, the battery modules {VBM (1), VBM (2),. . . , VBM (J)} can correspond to the voltage information sharing ports of the battery modules {VBM (1), VBM (2),. . . , VBM (J)} used for voltage information sharing between different battery modules, these decision circuits {110-1, 110-2,. . . , 110-J} and these active balancing circuits {120-1, 120-2,. . . , 120-J} as indicated by at least a portion of the arrows. At least one determination circuit described above, for example, these determination circuits {110-1, 110-2,. . . , 110-J} can perform reasonable relationship control, such as active balancing control.
実施上、上述の抵抗器Rpcは、図1に示される構造の予充電(Pre−charge)経路を導通させるのに用いられる。たとえば、該組のバッテリーモジュール{VBM(1),VBM(2),...,VBM(J)}がすでに図1に示される構造内に設置された状況下で、抵抗器Rpcが図1に示される構造中に設置されるとき、抵抗器Rpcは該組のバッテリーモジュール{VBM(1),VBM(2),...,VBM(J)}の総出力電圧を利用してコンデンサ{C(i)}に対して予充電を行ない、それにより図1に示される構造が、アクティブバランシング動作を開始した時に反応しない問題を防止することができる。このほか、アクティブバランシング動作の過程で、上述のエネルギー暫時保存ユニットたとえば上述の少なくとも一つのコンデンサC(i)が、バッテリーモジュールVBM(i)より抽出したエネルギーを暫時保存するのに用いられ得て、そのうち上述のダイオードDpcは上述のエネルギー暫時保存ユニット(たとえば、上述の少なくとも一つのコンデンサC(i))に暫時保存されたエネルギーを、該組のバッテリーモジュール{VBM(1),VBM(2),...,VBM(J)}の全体に送るのに用いられる。 In practice, the resistor Rpc described above is used to conduct the pre-charge path of the structure shown in FIG. For example, the battery modules {VBM (1), VBM (2),. . . , VBM (J)} is already installed in the structure shown in FIG. 1, when resistor Rpc is installed in the structure shown in FIG. 1, resistor Rpc is connected to the battery module { VBM (1), VBM (2),. . . , VBM (J)} is used to precharge the capacitor {C (i)} so that the structure shown in FIG. 1 does not react when the active balancing operation is started. Can be prevented. In addition, during the active balancing operation, the energy temporary storage unit described above, for example, the at least one capacitor C (i) may be used to temporarily store energy extracted from the battery module VBM (i). Among them, the diode Dpc uses the energy temporarily stored in the energy temporary storage unit (for example, the at least one capacitor C (i) described above) as the battery modules {VBM (1), VBM (2), . . . , VBM (J)}.
図2は本発明のある実施例の、一種の電圧情報共有の助けによりアクティブバランシングコントロールを行う方法200のフローチャートである。該方法は、図1に示される装置100、特に、図1に示されるこれら判断回路{110−1,110−2,...,110−J}に応用され得る。該方法の説明は以下のとおりである。
FIG. 2 is a flowchart of a
ステップ210において、上述の判断回路110−iは、該電源供給装置中の相互に直列に接続された該組のバッテリーモジュール{VBM(1),VBM(2),...,VBM(J)}中の一つの特定バッテリーモジュール、たとえば上述のバッテリーモジュールVBM(i)より、第1電圧情報を取得する。
In
ステップ220において、該バッテリーモジュールVBM(i)に対応する該電圧情報共有ポートを介して、判断回路110−iは、該組のバッテリーモジュール{VBM(1),VBM(2),...,VBM(J)}中の少なくとも一つのその他のバッテリーモジュール(特に、該組のバッテリーモジュール{VBM(1),VBM(2),...,VBM(J)}中のバッテリーモジュールVBM(i)以外の少なくとも一つのバッテリーモジュール)より、第2電圧情報を取得する。
In
ステップ230において、判断回路110−iは該第1電圧情報と該第2電圧情報に基づき、該特定バッテリーモジュールのアクティブバランシング回路の少なくとも一部分、たとえばバッテリーモジュールVBM(i)に対応するアクティブバランシング回路120−iの少なくとも一部分(たとえば、一部分或いは全部)をイネーブルするか否かを判断する。
In
本実施例によると、これら電源供給モジュール{M(1),M(2),...,M(J)}中の各一つの電源供給モジュール、たとえば、電源供給モジュールM(i)は、少なくとも一つの対応する電圧情報共有ポートを包含し得て、そのうち、該組のバッテリーモジュール{VBM(1),VBM(2),...,VBM(J)}はそれぞれこれら電源供給モジュール{M(1),M(2),...,M(J)}に設置される。たとえば、電源供給モジュールM(i)の該電圧情報共有ポートは、上述の端子{ABd,BSc,VHi,VHo,VLi,VLo}を包含し、判断回路110−iは該特定バッテリーモジュールに対応する電圧情報共有ポート(特に、電源供給モジュールM(i)の該電圧情報共有ポート)及び該少なくとも一つのその他のバッテリーモジュールに対応する電圧情報共有ポート(特にこれらの電源供給モジュール{M(1),M(2),...,M(J)}中の、電源供給モジュールM(i)以外の少なくとも一つの電源供給モジュールの電圧情報共有ポート)を利用し、電圧情報共有を行ない、これにより、アクティブバランシングコントロールを実行する。 According to this embodiment, these power supply modules {M (1), M (2),. . . , M (J)}, each power supply module, eg, power supply module M (i), may include at least one corresponding voltage information sharing port, of which the set of battery modules {VBM (1), VBM (2),. . . , VBM (J)} are power supply modules {M (1), M (2),. . . , M (J)}. For example, the voltage information sharing port of the power supply module M (i) includes the above-described terminals {ABd, BSc, VHi, VHo, VLi, VLo}, and the determination circuit 110-i corresponds to the specific battery module. Voltage information sharing port (especially the voltage information sharing port of the power supply module M (i)) and the voltage information sharing port corresponding to the at least one other battery module (especially these power supply modules {M (1), Voltage information sharing port of at least one power supply module other than the power supply module M (i) in M (2),..., M (J)}. Execute active balancing control.
実施上、上述の各一つの電源供給モジュールたとえば電源供給モジュールM(i)は、一つのバッテリーパックとすることができる。こうして、使用者にとっては、該組のバッテリーモジュール{VBM(1),VBM(2),...,VBM(J)}は、それぞれ独立構造を具えたモジュールと見なし得る。 In practice, each one of the power supply modules described above, eg, the power supply module M (i), can be a single battery pack. Thus, the battery module {VBM (1), VBM (2),. . . , VBM (J)} can be regarded as modules each having an independent structure.
理解を助けるため、図3を参照されたい。図3は図2に示される方法200の、ある実施例における実施の細部を示す。たとえば、J=2の状況で、上述のこれら電源供給モジュール{M(1),M(2),...,M(J)}は、二つの電源供給モジュール{M(1),M(2)}を包含する。これは説明の目的のためとされ、本発明を制限するものではない。本実施例のある変化例によると、これら電源供給モジュール{M(1),M(2),...,M(J)}の数量Jは変更可能である。
Please refer to FIG. 3 to aid understanding. FIG. 3 shows details of an implementation of the
図3に示されるように、各一つのバッテリーモジュール、たとえばバッテリーモジュールVBM(i)は、相互に直列に接続された一組のバッテリーセル{CBn(i),CBn-1(i),CBn-2(i),...,CB1(i)}を包含し得る。該組のバッテリーセル{CBn(i),CBn-1(i),CBn-2(i),...,CB1(i)}の全体の対外端子PK+とPK−は、該組のバッテリーセル{CBn(i),CBn-1(i),CBn-2(i),...,CB1(i)}がある全体の電源供給モジュールM(i)のプラス端子とマイナス端子と見なされ得て、並びに各一つの判断回路たとえば判断回路110−i(特にその内のゲーティングロジック回路112−i)は、少なくとも一つの比較器たとえば一組のオペアンプ(Operational Amplifier,OP−AMP,或いはOPAMP){OPA1(i),OPA2(i)}、及び複数の抵抗器{RR(i),R2R(i),R2R+(i),R'2R(i),R'2R+(i)}を包含し、そのうち、これら抵抗器{RR(i),R2R(i),R2R+(i),R'2R(i),R'2R+(i)}は電源供給モジュールM(i)の該電圧情報共有ポートに接続され、上述の少なくとも一つの比較器たとえば該組のオペアンプ{OPA1(i),OPA2(i)}は、これら抵抗器{RR(i),R2R(i),R2R+(i),R'2R(i),R'2R+(i)}と判断回路110−iに接続され、並びにインデックスiは、区間[1,J]の範囲の任意の一つの正の整数とされる。特に、これら抵抗器{RR(i),R2R(i),R2R+(i),R'2R(i),R'2R+(i)}各自の抵抗値は、それぞれ{R,2R,2R+,2R,2R+}に等しく、抵抗値2R+は、抵抗値2Rよりやや大きい抵抗値である。これはただ説明のために例示されたにすぎず、本発明を制限するものではない。本実施例のある変化例によると、該組のオペアンプ{OPA1(i),OPA2(i)}とこれら抵抗器{RR(i),R2R(i),R2R+(i),R'2R(i),R'2R+(i)}の形成する構造は、判断回路110−iの判断規則の変更により変更され得る。たとえば、該組のオペアンプ{OPA1(i),OPA2(i)}の数量は、変更可能である。また、たとえば、これら抵抗器{RR(i),R2R(i),R2R+(i),R'2R(i),R'2R+(i)}中の少なくとも一部分の抵抗器の抵抗値は調整できる。また、たとえば、このほかの抵抗器が判断回路110−i中に設置され得る。 As shown in FIG. 3, each one battery module, for example, battery module VBM (i) has a set of battery cells {CB n (i), CB n−1 (i), CB n-2 (i),. . . , CB 1 (i)}. The battery cells {CB n (i), CB n-1 (i), CB n-2 (i),. . . , CB 1 (i)} are connected to the external terminals PK + and PK− of the battery cells {CB n (i), CB n-1 (i), CB n-2 (i),. . . , CB 1 (i)} can be regarded as a positive terminal and a negative terminal of the entire power supply module M (i), and each one of the determination circuits, for example, the determination circuit 110-i (particularly the gating logic therein). The circuit 112-i) includes at least one comparator, such as a set of operational amplifiers (OP-AMP or OPAMP) {OPA1 (i), OPA2 (i)}, and a plurality of resistors {R R (i ), R 2R (i), R 2R + (i), R ′ 2R (i), R ′ 2R + (i)}, of which the resistors {R R (i), R 2R (i), R 2R + (i), R ′ 2R (i), R ′ 2R + (i)} are connected to the voltage information sharing port of the power supply module M (i), and the at least one comparator described above, for example, the set of operational amplifiers {OPA1 ( ), OPA2 (i)}, these resistors {R R (i), R 2R (i), R 2R + (i), R '2R (i), R' 2R + (i)} and judgment circuit 110- The index i is connected to i, and the index i is an arbitrary positive integer in the range [1, J]. In particular, the resistance values of these resistors {R R (i), R 2R (i), R 2R + (i), R ′ 2R (i), R ′ 2R + (i)} are {R, 2R, 2R +, 2R, 2R +}, and the resistance value 2R + is a resistance value slightly larger than the resistance value 2R. This is merely illustrative for purposes of illustration and is not intended to limit the invention. According to a variation of this embodiment, the set of operational amplifiers {OPA1 (i), OPA2 (i)} and these resistors {R R (i), R 2R (i), R 2R + (i), R ′ The structure formed by 2R (i), R ′ 2R + (i)} can be changed by changing the decision rule of the decision circuit 110-i. For example, the number of operational amplifiers {OPA1 (i), OPA2 (i)} in the set can be changed. Also, for example, the resistance values of at least some of the resistors {R R (i), R 2R (i), R 2R + (i), R ′ 2R (i), R ′ 2R + (i)} Can be adjusted. Also, for example, other resistors can be installed in the decision circuit 110-i.
本実施例において、これら抵抗器{RR(i),R2R(i),R2R+(i),R'2R(i),R'2R+(i)}は該第1電圧情報と該第2電圧情報より、それぞれ第1分圧情報と第2分圧情報を取得するのに用いられる。上述の少なくとも一つの比較器たとえば該組のオペアンプ{OPA1(i),OPA2(i)}は該第1分圧情報と該第2分圧情報に対して少なくとも一つの比較動作を行って、少なくとも一つの比較結果を発生するのに用いられる。判断回路110−iは上述の少なくとも一つの比較結果を利用してアクティブバランシング回路120−iの該少なくとも一部分をコントロールして、選択的にアクティブバランシング回路120−iの該少なくとも一部分をイネーブルする。 In this embodiment, these resistors {R R (i), R 2R (i), R 2R + (i), R ′ 2R (i), R ′ 2R + (i)} are the first voltage information and the first voltage information. The first voltage division information and the second voltage division information are obtained from the two voltage information, respectively. The at least one comparator, for example, the set of operational amplifiers {OPA1 (i), OPA2 (i)} performs at least one comparison operation on the first divided voltage information and the second divided voltage information, and at least Used to generate one comparison result. The decision circuit 110-i uses the at least one comparison result described above to control the at least part of the active balancing circuit 120-i and selectively enable the at least part of the active balancing circuit 120-i.
このほか、これらの電源供給モジュール{M(1),M(2),...,M(J)}中の各一つの電源供給モジュールM(i)(たとえば、電源供給モジュールM(1)とM(2)中の任意のもの)は、複数の端子を包含し得て、たとえば電源供給モジュールM(i)の該電圧情報共有ポート中のこれらの端子{ABd,BSc,VHi,VHo,VLi,VLo}及び接続端子CON(i)を包含し、そのうち、これら接続端子CON(i)は該組のバッテリーセル{CBn(i),CBn-1(i),CBn-2(i),...,CB1(i)}のこれらのコントロール回路を電気的に接続するのに用いられ得る。たとえば、これらの接続端子CON(i)は、該組のバッテリーセル{CBn(i),CBn-1(i),CBn-2(i),...,CB1(i)}の外接式のバッテリーセルバランシング回路を電気的に接続するのに用いられ得る。これはただ説明のために例示されたにすぎず、本発明を制限するものではない。 In addition, these power supply modules {M (1), M (2),. . . , M (J)} each one power supply module M (i) (eg, any of power supply modules M (1) and M (2)) can include a plurality of terminals, For example, these terminals {ABd, BSc, VHi, VHo, VLi, VLo} and connection terminal CON (i) in the voltage information sharing port of the power supply module M (i) are included, and of these connection terminals CON ( i) is a battery cell {CB n (i), CB n-1 (i), CB n-2 (i),. . . , CB 1 (i)} can be used to electrically connect these control circuits. For example, these connection terminals CON (i) are connected to the battery cells {CB n (i), CB n-1 (i), CB n-2 (i),. . . , CB 1 (i)} can be used to electrically connect the external battery cell balancing circuit. This is merely illustrative for purposes of illustration and is not intended to limit the invention.
このほか、該特定バッテリーモジュールに対応する電圧情報共有ポート(たとえば、電源供給モジュールM(i)の該電圧情報共有ポート)は、上述の少なくとも一つのその他のバッテリーモジュールに対応する電圧情報共有ポート(たとえば、電源供給モジュールM(2)の該電圧情報共有ポート)に接続され、判断回路110−i(たとえば、判断回路110−1)が、上述の少なくとも一つのその他のバッテリーモジュール(たとえば、電源供給モジュールM(2))より第2電圧情報を取得するのを許容し、並びに、該特定バッテリーモジュール110−i(たとえば、判断回路110−1)が該第1電圧情報を該少なくとも一つのその他のバッテリーモジュール(たとえば、電源供給モジュールM(2))に提供するのを許容し、これにより、該少なくとも一つのその他のバッテリーモジュールに対応する少なくとも一つのその他のアクティブバランシング回路の少なくとも一部分(たとえば、アクティブバランシング回路120−2の一部分或いは全部)をイネーブルするか否かの決定に供する。該方法は別に、以下を包含する。該特定バッテリーモジュールに対応する電圧情報共有ポート(たとえば、電源供給モジュールM(1)の該電圧情報共有ポート)を、上述の少なくとも一つのその他のバッテリーモジュールの電圧情報共有ポート(たとえば、電源供給モジュールM(2)の該電圧情報共有ポート)に接続し、判断回路110−i(たとえば、判断回路110−1)が、上述の少なくとも一つのその他のバッテリーモジュール(たとえば、電源供給モジュールM(2))より第2電圧情報を取得するのを許容し、並びに特定バッテリーモジュール110−i(たとえば、判断回路110−1)が、第1電圧情報を該少なくとも一つのその他のバッテリーモジュール(たとえば、電源供給モジュールM(2))に提供するのを許容し、これにより、該少なくとも一つのその他のバッテリーモジュールに対応する少なくとも一つのその他のアクティブバランシング回路の少なくとも一部分(たとえば、アクティブバランシング回路120−2の一部分或いは全部)をイネーブルするか否かを決定するのに供する。 In addition, a voltage information sharing port (for example, the voltage information sharing port of the power supply module M (i)) corresponding to the specific battery module is a voltage information sharing port (corresponding to at least one other battery module described above). For example, the determination circuit 110-i (for example, the determination circuit 110-1) is connected to the voltage information sharing port of the power supply module M (2) and the above-described at least one other battery module (for example, the power supply). Module M (2)) to obtain second voltage information from the module M (2)), and the specific battery module 110-i (eg, the decision circuit 110-1) obtains the first voltage information from the at least one other Allowed to be provided to a battery module (eg, power supply module M (2)); Les, the said at least a portion of at least one other active balancing circuit corresponding to at least one other battery modules (e.g., a portion or all of the active balancing circuits 120-2) is subjected to the determination of whether to enable the. The method separately includes: The voltage information sharing port (for example, the voltage information sharing port of the power supply module M (1)) corresponding to the specific battery module is used as the voltage information sharing port (for example, the power supply module of the at least one other battery module). The determination circuit 110-i (for example, the determination circuit 110-1) is connected to the at least one other battery module (for example, the power supply module M (2)). ) To obtain the second voltage information, and the specific battery module 110-i (eg, the determination circuit 110-1) receives the first voltage information from the at least one other battery module (eg, power supply). Module M (2)) to be provided, whereby the at least One of at least a portion of at least one other active balancing circuit corresponding to the other battery modules (e.g., active balancing circuit portion or the whole of 120-2) serve to determine whether to enable the.
注意すべきことは以下のとおりである。本発明のある実施例によると、たとえば図2に示される実施例(及びたとえば図3に示されるような変化例)では、電源供給モジュールM(i)のこれら端子{ABd,BSc,VHi,VHo,VLi,VLo}の符号の意義は以下のように説明される。 The points to note are as follows. According to an embodiment of the present invention, for example, in the embodiment shown in FIG. 2 (and the variation shown in FIG. 3, for example), these terminals {ABd, BSc, VHi, VHo of the power supply module M (i) , VLi, VLo} are explained as follows.
VHoは、電圧情報出力端子であり、それは、電源供給モジュールM(i)の端子PK+の電圧情報を、次の一つの直列に接続され並びに比較的低い電圧を有する電源供給モジュールM(i+1)(もし存在すれば)、たとえば次の一つの比較的低い電圧を有するバッテリーパックに出力する。たとえば、電源供給モジュールM(1)の端子VHoは、電源供給モジュールM(1)の端子PK+の電圧情報を、次の一つの、比較的低い電圧を有する電源供給モジュールM(2)に出力するのに用いられる。 VHo is a voltage information output terminal, which connects the voltage information of the terminal PK + of the power supply module M (i) to the power supply module M (i + 1) () connected in series and having a relatively low voltage. For example, output to a battery pack having one of the following relatively low voltages. For example, the terminal VHo of the power supply module M (1) outputs the voltage information of the terminal PK + of the power supply module M (1) to the next power supply module M (2) having a relatively low voltage. Used for
VLoは、電圧情報出力端子であり、それは電源供給モジュールM(i)の端子PK−の電圧情報を前の一つの直列に接続され並びに比較的高い電圧を有する電源供給モジュールM(i−1)(もし存在すれば)、たとえば比較的高い電圧を有するバッテリーパックに出力するのに用いられ、たとえば、電源供給モジュールM(2)の端子VHoは、電源供給モジュールM(2)の端子PK−の電圧情報を、前の一つの、比較的高い電圧を有する電源供給モジュールM(1)に出力するのに用いられる。 VLo is a voltage information output terminal, which connects the voltage information at the terminal PK− of the power supply module M (i) to the previous one in series and has a relatively high voltage. Used to output to a battery pack having a relatively high voltage (if present), for example, the terminal VHo of the power supply module M (2) is connected to the terminal PK− of the power supply module M (2). It is used to output voltage information to the previous power supply module M (1) having a relatively high voltage.
VHiは、電圧情報入力端子であり、それは、前の一つの、比較的高い電圧を有する電源供給モジュールM(i−1)(もし存在すれば)の端子PK+の電圧情報を受け取るのに用いられ、たとえば、電源供給モジュールM(2)の端子VHiは、前の一つの比較的高い電圧を有する電源供給モジュールM(1)の端子PK+の電圧情報を受け取るのに用いられ得る。 VHi is a voltage information input terminal, which is used to receive voltage information at terminal PK + of the previous power supply module M (i−1) (if present) having a relatively high voltage. For example, the terminal VHi of the power supply module M (2) can be used to receive voltage information of the terminal PK + of the previous power supply module M (1) having a relatively high voltage.
VLiは、電圧情報入力端子であり、それは、次の一つの、比較的低い電圧を有する電源供給モジュールM(i+1)(もし存在すれば)の端子PK−の電圧情報を受け取るのに用いられ、たとえば、電源供給モジュールM(1)の端子VLiは、次の一つの比較的低い電圧を有する電源供給モジュールM(2)の端子PK−の電圧情報を受け取るのに用いられ得る。 VLi is a voltage information input terminal, which is used to receive voltage information at the terminal PK− of the next one, the power supply module M (i + 1) (if any) having a relatively low voltage, For example, the terminal VLi of the power supply module M (1) can be used to receive voltage information of the terminal PK− of the power supply module M (2) having the next one relatively low voltage.
ABdは、電圧情報入力/出力端子であり、それはアクティブバランシング回路120−i中のダイオードDA(i)の電圧情報を、その他の電源供給モジュールと共有するのに用いられる。たとえば、電源供給モジュールM(1)の端子ABdは、アクティブバランシング回路120−1中のダイオードDA(1)の電圧情報を、その他の電源供給モジュールたとえば電源供給モジュールM(2)と共有するのに用いられ得る。また、たとえば、電源供給モジュールM(2)の端子ABdは、アクティブバランシング回路120−2中のダイオードDA(2)の電圧情報を、その他の電源供給モジュールたとえば電源供給モジュールM(1)と共有するのに用いられ得る。 ABd is a voltage information input / output terminal, which is used to share voltage information of the diode D A (i) in the active balancing circuit 120-i with other power supply modules. For example, the terminal ABd of the power supply module M (1) shares the voltage information of the diode D A (1) in the active balancing circuit 120-1 with other power supply modules such as the power supply module M (2). Can be used. For example, the terminal ABd of the power supply module M (2) shares the voltage information of the diode D A (2) in the active balancing circuit 120-2 with other power supply modules such as the power supply module M (1). Can be used to
BScは、バッテリーシステムコモン(Battery System Common)端子であり、それは、コモン接地(Common Ground)に用いられ得る。
本発明のある実施例、たとえば図2に示される実施例(及びその変化実施例、たとえば図3に示される実施例)によると、判断回路110−iは、上述のエネルギー暫時保存ユニットのエネルギー暫時保存動作をコントロールできる。特に、該第1電圧情報と該第2電圧情報に基づき、判断回路110−iは、選択的にアクティブバランシング回路120−iの該少なくとも一部分をイネーブルでき、これにより、エネルギーが、該特定バッテリーモジュールたとえばバッテリーモジュールVBM(i)より該一次側と該二次側を介して該エネルギー暫時保存ユニットたとえば上述の少なくとも一つのコンデンサC(i)に伝送されるのを許容する。
BSc is a battery system common terminal, which can be used for common ground.
According to certain embodiments of the present invention, such as the embodiment shown in FIG. 2 (and its variations, such as the embodiment shown in FIG. 3), the decision circuit 110-i may use the energy temporary storage unit described above. You can control the save operation. In particular, based on the first voltage information and the second voltage information, the decision circuit 110-i can selectively enable the at least part of the active balancing circuit 120-i so that energy is transmitted to the specific battery module. For example, the battery module VBM (i) is allowed to be transmitted to the energy temporary storage unit, for example, the at least one capacitor C (i) described above via the primary side and the secondary side.
実施上、該エネルギー暫時保存ユニット(たとえばコンデンサC(i))の二つの端子は、それぞれ該組のバッテリーモジュール{VBM(1),VBM(2),...,VBM(J)}の全体の二つの対外端子BS+とBS−に接続され、該エネルギー暫時保存ユニットが、該エネルギー暫時保存ユニットに暫時保存したエネルギーを、該組のバッテリーモジュール{VBM(1),VBM(2),...,VBM(J)}のく全体に分配するのを許容する。特に、該組のバッテリーモジュール{VBM(1),VBM(2),...,VBM(J)}各自のアクティブバランシング回路{120−1,120−2,...,120−J}はそれぞれ各自のエネルギー暫時保存ユニットたとえばコンデンサ{C(1),C(1),...,C(J)}を包含し、これらエネルギー暫時保存ユニットは相互に並列に接続されている。ゆえに、該第1電圧情報と該第2電圧情報に基づき、判断回路110−iは、選択的に、アクティブバランシング回路120−iをイネーブルし、これにより、エネルギーが、該特定バッテリーモジュールたとえばバッテリーモジュールVBM(i)より、該一次側と該二次側を介してこれらエネルギー暫時保存ユニットたとえばコンデンサ{C(1),C(1),...,C(J)}に送られるのを許容する。そのうち、各一つのエネルギー暫時保存ユニットの二つの端子は、それぞれ該組のバッテリーモジュール{VBM(1),VBM(2),...,VBM(J)}の全体の該二つの対外端子BS+とBS−に接続され、これらエネルギー暫時保存ユニットが、これらエネルギー暫時保存ユニットに暫時保存したエネルギーを該組のバッテリーモジュール{VBM(1),VBM(2),...,VBM(J)}の全体に分配するのを許容する。こうして、該方法はまた、以下を包含する。該エネルギー暫時保存ユニット(たとえばコンデンサC(i))の二つの端子をそれぞれ該組のバッテリーモジュール{VBM(1),VBM(2),...,VBM(J)}の全体の二つの対外端子BS+とBS−に接続し、該エネルギー暫時保存ユニットが、該エネルギー暫時保存ユニットに暫時保存したエネルギーを、該組のバッテリーモジュール{VBM(1),VBM(2),...,VBM(J)}の全体に分配するのを許容する。特に、該方法はまた、以下を包含する。各一つのエネルギー暫時保存ユニットの二つの端子を、それぞれ該組のバッテリーモジュール{VBM(1),VBM(2),...,VBM(J)}の全体の該二つの対外端子BS+とBS−に接続し、これらエネルギー暫時保存ユニットがこれらエネルギー暫時保存ユニットに暫時保存したエネルギーを、該組のバッテリーモジュール{VBM(1),VBM(2),...,VBM(J)}の全体に分配するのを許容する。 In practice, the two terminals of the energy temporary storage unit (eg, capacitor C (i)) are connected to the battery modules {VBM (1), VBM (2),. . . , VBM (J)} are connected to the entire two external terminals BS + and BS−, and the energy temporary storage unit stores the energy temporarily stored in the energy temporary storage unit in the battery module {VBM (1) , VBM (2),. . . , VBM (J)}. In particular, the battery modules {VBM (1), VBM (2),. . . , VBM (J)} their active balancing circuits {120-1, 120-2,. . . , 120-J} is a respective energy temporary storage unit such as capacitors {C (1), C (1),. . . , C (J)}, and these energy temporary storage units are connected in parallel with each other. Therefore, based on the first voltage information and the second voltage information, the determination circuit 110-i selectively enables the active balancing circuit 120-i, whereby energy is transmitted to the specific battery module, for example, the battery module. From VBM (i), these energy temporary storage units such as capacitors {C (1), C (1),. . . , C (J)}. Among them, the two terminals of each energy temporary storage unit are connected to the battery modules {VBM (1), VBM (2),. . . , VBM (J)} are connected to the two external terminals BS + and BS−, and the energy temporary storage units store the energy temporarily stored in these energy temporary storage units {VBM (1) , VBM (2),. . . , VBM (J)}. Thus, the method also includes: Two terminals of the energy temporary storage unit (for example, capacitor C (i)) are connected to the battery modules {VBM (1), VBM (2),. . . , VBM (J)} are connected to the entire two external terminals BS + and BS−, and the energy temporary storage unit stores the energy temporarily stored in the energy temporary storage unit in the battery module {VBM (1) , VBM (2),. . . , VBM (J)}. In particular, the method also includes: The two terminals of each energy temporary storage unit are connected to the battery modules {VBM (1), VBM (2),. . . , VBM (J)} are connected to the two external terminals BS + and BS−, and the energy temporarily stored by these energy temporary storage units is stored in these energy temporary storage units in the battery module {VBM (1) , VBM (2),. . . , VBM (J)}.
図3に示されるスイッチングコントロールモジュール310について以下に説明する。スイッチングコントロールモジュール310は、電源供給モジュールM(J)中に接地されて、あるスイッチングコントロールを行う。たとえば、J=2の状況では、スイッチングコントロールモジュール310は、図3に示される電源供給モジュールM(2)中に設置され、そのうち、該複数の電源供給モジュール{M(1),M(2),...,M(J)}中の余剰の電源供給モジュールM(1)中にはスイッチングコントロールモジュール310を設置する必要がない。また、J=18の状況では、スイッチングコントロールモジュール310は、電源供給モジュールM(18)中に設置され、その設置方式は、図3に示される電源供給モジュールM(2)中のスイッチングコントロールモジュール310の設置方式と同様であり、そのうち、該複数の電源供給モジュール{M(1),M(2),...,M(J)}中の余剰の電源供給モジュール{M(1),M(2),...,M(17)}中の任意の一つのうちに、スイッチングコントロールモジュール310を設置する必要がない。これはただ説明の目的のために例示したにすぎず、本発明を制限するものではない。本発明のある実施例、たとえば図3に示される実施例の変化例によると、ただ本発明の実施に影響しなければ、スイッチングコントロールモジュール310の設置方式は変更が可能である。たとえば、図3に示される実施例の変化例によると、スイッチングコントロールモジュール310は、電源供給モジュールM(J)の外に設置される。また、たとえば、図3に示される実施例の別の変化例によると、スイッチングコントロールモジュール310は、該複数の電源供給モジュール{M(1),M(2),...,M(J)}の各一つに設置され、そのうち、電源供給モジュール{M(1),M(2),...,M(J−1)}の各一つ中のスイッチングコントロールモジュール310の二つの対外端子は短絡され、これにより、電源供給モジュール{M(1),M(2),...,M(J−1)}の各一つ中のスイッチングコントロールモジュール310はディスエーブルされる。
The switching
図4は図2に示される方法200の、別の実施例中の実施細部、たとえば、電源供給モジュール400を示す。そのうち、上述のこれら抵抗器{RR(i),R2R(i),R2R+(i),R'2R(i),R'2R+(i)}は、別の一組の抵抗器{RR1(i),RR2(i),RR3 (i),RR4 (i),RR5 (i),R'R1(i),R"R1(i)}に置換される。たとえば、 これら抵抗器{RR1(i),RR2(i),RR3 (i),RR4 (i),RR5 (i),R'R1(i),R"R1(i)}各自の抵抗値は、それぞれ{R1,R2,R3,R4,R5,R1,R1}に等しい。これはただ説明の目的にすぎず、本発明を制限するものではない。本実施例のある変化例によると、該組のオペアンプ{OPA1(i),OPA2(i)}とこれら抵抗器{RR1(i),RR2(i),RR3 (i),RR4 (i),RR5 (i),R'R1(i),R"R1(i)}の形成する構造は、判断回路110−iの判断規則の変更により変更される。たとえば、該組のオペアンプ{OPA1(i),OPA2(i)}の数量は変更可能である。また、たとえば、これら抵抗器{RR1(i),RR2(i),RR3 (i),RR4 (i),RR5 (i),R'R1(i),R"R1(i)}の少なくとも一部分の抵抗器の抵抗値は、調整可能である。また、たとえば、余分の抵抗器が、判断回路110−i中に設置され得る。
FIG. 4 shows an implementation detail in another embodiment of the
注意されたいことは以下のとおりである。図4に示されるスイッチングコントロールモジュール310の説明は以下のとおりである。異なる状況下で、スイッチングコントロールモジュール310は、選択的に、電源供給モジュール400中に設置されて、あるスイッチングコントロールを行う。たとえば、i=Jの状況では、スイッチングコントロールモジュール310は、図4に示される電源供給モジュール400中に設置され、そのうち、スイッチングコントロールモジュール310の設置方式は、図3に示される電源供給モジュールM(2)中のスイッチングコントロールモジュール310の設置方式と同様である。また、たとえば、i<Jの状況では、スイッチングコントロールモジュール310は、電源供給モジュール400中に設置する必要がなく、そのうち、バッテリーセルCB1 (i)の下方端子と対外端子PK−の間の接続方式は、図3に示される電源供給モジュールM(1)中の、バッテリーセルCB1(i)の下方端子と対外端子PK−の間の接続方式と同様である。本実施例の前述の実施例又は変化例と同様のところは、重複して説明しない。
It is important to note that: The description of the switching
図5には図2に示される方法200の、別の実施例中の実施細部、たとえば、電源供給モジュールM(i)の実施細部について描かれている。たとえば、i<Jの状況では、本実施例の電源供給モジュールM(i)中のスイッチングコントロールモジュール310の二つの対外端子は、スイッチ512を通して短絡する。ゆえに、i=Jの状況では、電源供給モジュールM(i)中のスイッチングコントロールモジュール310は、スイッチングコントロールを行う必要がある。これにより、図3に示される電源供給モジュールM(2)は、図5に示される電源供給モジュールM(i)の、i=Jの状況での等価回路と見なされ得る。本実施例と前述の実施例又は変化例の同様のところは重複して説明しない。
FIG. 5 depicts implementation details in another embodiment of the
図5に示される実施例中、電源供給モジュールM(i)は、スイッチ512を包含する。これはただ説明の目的のためにすぎず、本発明に対して制限するものではない。図5に示される実施例の変化例によると、スイッチ512を設置する必要はない。特に、本変化例中、選択的に、スイッチ512の代わりにジャンパー(図示せず)が採用されている。たとえば、i<Jの状況では、ジャンパーを利用して、本変化例の電源供給モジュールM(i)中のスイッチングコントロールモジュール310の二つの対外端子を短絡させ、バッテリーセルCB1(i)の下方端子を直接対外端子PK−に接続する。i<Jの状況では、電源供給モジュールM(i)中のスイッチングコントロールモジュール310は作用しない。また、たとえば、i=Jの状況では、該ジャンパーを利用して本変化例の電源供給モジュールM(i)中のスイッチングコントロールモジュール310の二つの対外端子を短絡させない。ゆえに、i=Jの状況では、電源供給モジュールM(i)中のスイッチングコントロールモジュール310は、必要によりスイッチングコントロールを行う。
In the embodiment shown in FIG. 5, the power supply module M (i) includes a
図6は図5に示される電源供給モジュールM(i)の表示図である。そのうち、バランシングコントロール回路615−iは、図5に示される電源供給モジュールM(i)中の、判断回路110−iに属する各素子及びアクティブバランシング回路120−iに属する各素子を包含し得る。分かりやすいように、上述のスイッチ512は図6中には記載されていない。本実施例の、前述の実施例又は変化例と類似する部分については重複した説明は行わない。
FIG. 6 is a display diagram of the power supply module M (i) shown in FIG. Among them, the balancing control circuit 615-i can include each element belonging to the determination circuit 110-i and each element belonging to the active balancing circuit 120-i in the power supply module M (i) shown in FIG. For clarity, the above-described
注意すべきことは以下のとおりである。図6にはスイッチングコントロールモジュール310が描かれている。これは、説明の目的のためとされ、本発明に対して制限するものではない。図6に示される実施例のある変化例によると、スイッチングコントロールモジュール310は、選択的に図6に示される電源供給モジュールM(i)中に設置される。たとえば、i<Jの状況では、これらの変化例の電源供給モジュールM(i)中にはスイッチングコントロールモジュール310を設置する必要はなく、そのうちバッテリーセルCB1(i)の下方端子は、直接対外端子PK−に接続される。また、たとえば、i=Jの状況では、これらの変化例の電源供給モジュールM(i)中にスイッチングコントロールモジュール310を設置してもよく、そのうち、スイッチングコントロールモジュール310の設置方式は、図6に示されるとおりである。
The points to note are as follows. In FIG. 6, a switching
図7は図6に示される電源供給モジュールM(i)の複数の複製品の、ある実施例中の接続関係を示す。そのうち、電源供給モジュールM(i)の該複数の複製品の例は、電源供給モジュール{M(1),M(2),M(3),M(4)}を包含する。分かりやすくするために、上述のスイッチ512は図7中には表示されておらず、並びに上述のスイッチングコントロールモジュール310は、僅かに電源供給モジュールM(4)中に表示されている。本実施例の、前述の実施例又は変化例と類似するところは、重複した説明を省略する。
FIG. 7 shows a connection relationship in a certain embodiment of a plurality of replicas of the power supply module M (i) shown in FIG. Among these, examples of the plurality of replicas of the power supply module M (i) include the power supply modules {M (1), M (2), M (3), M (4)}. For the sake of clarity, the above-described
注意すべきことは以下のとおりである。図7には、スイッチングコントロールモジュール310が描かれている。これは、ただ説明の目的のためとされ、本発明を制限するものではない。図7に示される実施例のある変化例によると、スイッチングコントロールモジュール310は、選択的に、電源供給モジュールM(J)(たとえば、図7に示される電源供給モジュールM(4))中に設置される。たとえば、i<Jの状況では、これらの変化例の電源供給モジュールM(i)(たとえば、図7に示される電源供給モジュール{M(1),M(2),M(3)}の任意の一つ)中に、スイッチングコントロールモジュール310を設置する必要はなく、そのうち、バッテリーセルCB1(i)の下方端子は、直接対外端子PK−に接続される。また、たとえば、i=Jの状況で、これらの変化例の電源供給モジュールM(J)(たとえば、図7に示される電源供給モジュールM(4))中にスイッチングコントロールモジュール310を設置してもよく、そのうち、スイッチングコントロールモジュール310の設置方式は、図7に示されるとおりである。
The points to note are as follows. In FIG. 7, a switching
図8は、本発明の一つの実施例の、電圧情報共有の助けによりアクティブバランシングコントロールを行う装置800の表示図である。図1に示される実施例と比較すると、本実施例中、これらのアクティブバランシング回路{120−1,120−2,...,120−J}(特に、これらのアクティブバランシング回路{120−1,120−2,...,120−J}各自のエネルギー暫時保存ユニットたとえばコンデンサ{C(1),C(1),...,C(J)})に対して、それぞれ専属のダイオード{Dpc}と抵抗器{Rpc}が設置されている。本実施例の、前述の実施例又は変化例と類似する部分は重複して説明しない。
FIG. 8 is a display diagram of an
図9は、図2に示される方法200の別の実施例中の実施細部を示す。図3に示される実施例と比較すると、本実施例中、該複数の電源供給モジュール{M(1),M(2),...,M(J)}中の各一つは、上述のスイッチングコントロールモジュール310を設置する必要がなく、そのうち、該複数の電源供給モジュール{M(1),M(2),...,M(J)}の任意の一つ中、バッテリーセルCB1(i)の下方端子と対外端子PK−の間の接続方式は、図3に示される電源供給モジュールM(1)中のバッテリーセルCB1(i)の下方端子と対外端子PK−の間の接続方式と同様である。このほか、図3に示される実施例と比較すると、本実施例中、電源供給モジュールM(J)(それはJ=2の状況では電源供給モジュールM(2)とされる)に対して、スイッチ912が設置されて、上述のスイッチングコントロールを行うのに供され、そのうち、スイッチ912の機能は、上述のスイッチングコントロールモジュール310の機能に置換され得る。本実施例の前述の実施例又は変化例と類似するところは、重複して説明しない。
FIG. 9 shows implementation details in another embodiment of the
100、800 電圧情報共有の助けによりアクティブバランシングコントロールを行う装置
110−1、110−2、...、110−J 判断回路
112−1、112−2、...、112−J ゲーティングロジック回路
120−1、120−2、...、120−J アクティブバランシング回路
200 電圧情報共有の助けによりアクティブバランシングコントロールを行う方法
210、220、230 ステップ
310 スイッチングコントロールモジュール
400、M(1)、M(2)、M(3)、M(4)、M(i) 電源供給モジュール
512、912 スイッチ
615−1、615−2、615−3、615−4、615−i バランシングコントロール回路
ABd、BSc、VHi、VHo、VLi、VLo 電圧情報共有ポートの端子
BS+、BS− 一組のバッテリーモジュールの全体の対外端子
C(1)、C(2)、...、C(J)、C(i) コンデンサ
{CBn(1),CBn-1(1),CBn-2(1),...,CB1(1)}、
{CBn(2),CBn-1(2),CBn-2(2),...,CB1(2)}、
{CBn(3),CBn-1(3),CBn-2(3),...,CB1(3)}、
{CBn(4),CBn-1(4),CBn-2(4),...,CB1(4)}、
{CBn(i),CBn-1(i),CBn-2(i),...,CB1(i)}、
各組のバッテリーセル
CON(1)、CON(2)、CON(3)、CON(4)、CON(i)
接続端子
D(1)、D(2)、...、D(J)、D(i)、
DA(1)、DA(2)、...、DA(J)、DA(i)、
Dpc ダイオード
LP(1)、LP(2)、...、LP(J)、LP(i)一次側に対応する捲線
LS(1)、LS(2)、...、LS(J)、LS(i)二次側に対応する捲線
N:1 二次側対一次側の捲線巻数比
{OPA1(1),OPA2(1)}、
{OPA1(2),OPA2(2)}、
{OPA1(i),OPA2(i)} 各組のオペアンプ
PK+、PK− 一組のバッテリーセルの全体の対外端子
Q(1)、Q(2)、...、Q(J)、Q(i) 設けられMOSFET
Rpc、R2R
{RR(1),R2R(1),R2R+(1),R'2R(1),R'2R+(1)}、
{RR(2),R2R(2),R2R+(2),R'2R(2),R'2R+(2)}、
{RR(i),R2R(i),R2R+(i),R'2R(i),R'2R+(i)}、
{RR1(i),RR2(i),RR3 (i),RR4 (i),RR5 (i)、
R'R1(i),R"R1(i)} 抵抗器
VBM(1)、VBM(2)、...、VBM(J) バッテリーモジュール
100, 800 Devices 110-1, 110-2,... That perform active balancing control with the help of voltage information sharing. . . , 110-J determination circuits 112-1, 112-2,. . . , 112-J gating logic circuits 120-1, 120-2,. . . 120-J
{CB n (2), CB n-1 (2), CB n-2 (2),. . . , CB 1 (2)},
{CB n (3), CB n-1 (3), CB n-2 (3),. . . , CB 1 (3)},
{CB n (4), CB n-1 (4), CB n-2 (4),. . . , CB 1 (4)},
{CB n (i), CB n-1 (i), CB n-2 (i),. . . , CB 1 (i)},
Each set of battery cells CON (1), CON (2), CON (3), CON (4), CON (i)
Connection terminals D (1), D (2),. . . , D (J), D (i),
D A (1), D A (2),. . . , D A (J), D A (i),
Dpc diodes LP (1), LP (2),. . . , LP (J), LP (i) corresponding to the primary side LS (1), LS (2),. . . , LS (J), LS (i) Coil corresponding to the secondary side N: 1 Coil winding ratio {OPA1 (1), OPA2 (1)} from the secondary side to the primary side,
{OPA1 (2), OPA2 (2)},
{OPA1 (i), OPA2 (i)} Each set of operational amplifiers PK +, PK− The entire external terminals Q (1), Q (2),. . . , Q (J), Q (i) MOSFET provided
Rpc, R 2R
{R R (1), R 2R (1), R 2R + (1), R ′ 2R (1), R ′ 2R + (1)},
{R R (2), R 2R (2), R 2R + (2), R ′ 2R (2), R ′ 2R + (2)},
{R R (i), R 2R (i), R 2R + (i), R ′ 2R (i), R ′ 2R + (i)},
{R R1 (i), R R2 (i), R R3 (i), R R4 (i), R R5 (i),
R ' R1 (i), R " R1 (i)} Resistors VBM (1), VBM (2), ..., VBM (J) Battery module
Claims (8)
特定バッテリーモジュールであって、該特定バッテリーモジュールは、該電源供給装置中の相互に直列に接続された一組のバッテリーモジュール中の一つのバッテリーモジュールとされ、そのうち、各一つのバッテリーモジュールは、少なくとも一つのバッテリーセルを包含する、上記特定バッテリーモジュール、
アクティブバランシング回路であって、該特定バッテリーモジュールに接続されて、該特定バッテリーモジュールのアクティブバランシングを行う、上記アクティブバランシング回路、
電圧情報共有ポートであって、該電源供給装置の複数の電源供給モジュール中の一つの特定電源供給モジュールに設置されて、電圧情報共有を行ない、そのうち該特定バッテリーモジュールは、該特定電源供給モジュールに設置される、上記電圧情報共有ポート、
判断回路であって、該特定バッテリーモジュール、該アクティブバランシング回路、及び該電圧情報共有ポートに接続されて、該特定バッテリーモジュールより第1電圧情報を取得し、該電圧情報共有ポートを介して該組のバッテリーモジュール中の少なくとも一つのその他のバッテリーモジュールより第2電圧情報を取得し、及び該第1電圧情報と該第2電圧情報に基づき該アクティブバランシング回路の少なくとも一部分をイネーブルするか否かを決定する、上記判断回路、
以上を包含することを特徴とする、装置。 In an apparatus that performs active balancing control with the aid of voltage information sharing, the apparatus includes at least a portion of a power supply apparatus, the apparatus comprising:
A specific battery module, wherein the specific battery module is one battery module in a set of battery modules connected in series in the power supply device, and each of the battery modules is at least The specific battery module including one battery cell;
An active balancing circuit that is connected to the specific battery module and performs active balancing of the specific battery module;
A voltage information sharing port, which is installed in one specific power supply module among a plurality of power supply modules of the power supply apparatus and performs voltage information sharing, of which the specific battery module is connected to the specific power supply module. The voltage information sharing port installed,
A determination circuit that is connected to the specific battery module, the active balancing circuit, and the voltage information sharing port, acquires first voltage information from the specific battery module, and receives the set via the voltage information sharing port; The second voltage information is obtained from at least one other battery module in the battery module, and whether to enable at least a part of the active balancing circuit based on the first voltage information and the second voltage information is determined. The determination circuit,
An apparatus comprising the above.
それぞれ一次側と二次側に対応する複数の捲線、及び、
エネルギー暫時保存ユニットであって、該二次側に対応する捲線に接続されて、エネルギーを暫時保存する、上記エネルギー暫時保存ユニット、
以上を包含し、そのうち、該第1電圧情報と該第2電圧情報に基づき、該判断回路が選択的に該アクティブバランシング回路の該少なくとも一部分をイネーブルし、これにより該特定バッテリーモジュールより該一次側と該二次側を介してエネルギーを該エネルギー暫時保存ユニットに伝送し、
該エネルギー暫時保存ユニットの二つの端子は、それぞれ該組のバッテリーモジュールの全体の二つの対外端子に接続され、該エネルギー暫時保存ユニットが、該エネルギー暫時保存ユニットに暫時保存したエネルギーを該組のバッテリーモジュールの全体に分配するのを許容することを特徴とする、装置。 The apparatus of claim 1, wherein the active balancing circuit comprises:
A plurality of shorelines corresponding respectively to the primary side and the secondary side; and
An energy temporary storage unit, connected to a feeder corresponding to the secondary side, for storing energy temporarily, the energy temporary storage unit,
The determination circuit selectively enables the at least part of the active balancing circuit based on the first voltage information and the second voltage information, thereby enabling the primary side of the specific battery module. And energy to the energy temporary storage unit via the secondary side,
Two terminals of the energy temporary storage unit are respectively connected to two external terminals of the entire battery module of the set, and the energy temporary storage unit stores energy temporarily stored in the energy temporary storage unit in the battery of the set. A device characterized in that it allows distribution throughout the module.
複数の抵抗器であって、該電圧情報共有ポートに接続されて、該第1電圧情報と該第2電圧情報よりそれぞれ第1分圧情報と第2分圧情報を取得するのに用いられる、上記複数の抵抗器と、
少なくとも一つの比較器であって、該複数の抵抗器と該判断回路に接続されて、該第1分圧情報と該第2分圧情報に対して少なくとも一つの比較動作を行ない、それにより少なくとも一つの比較結果を発生する、少なくとも一つの比較器と、
を包含し、そのうち、該判断回路は、該少なくとも一つの比較結果を利用して該アクティブバランシング回路の該少なくとも一部分をコントロールし、それにより選択的に該アクティブバランシング回路の該少なくとも一部分をイネーブルすることを特徴とする、装置。 The apparatus of claim 1, wherein the decision circuit comprises:
A plurality of resistors connected to the voltage information sharing port and used to obtain first voltage division information and second voltage division information from the first voltage information and the second voltage information, respectively; A plurality of resistors, and
At least one comparator, connected to the plurality of resistors and the decision circuit, to perform at least one comparison operation on the first voltage division information and the second voltage division information, thereby at least At least one comparator for generating one comparison result;
Wherein the decision circuit utilizes the at least one comparison result to control the at least a portion of the active balancing circuit, thereby selectively enabling the at least a portion of the active balancing circuit. A device characterized by.
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