JP2015171310A - 電圧均等化装置および電圧均等化方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】電圧均等化制御を行う際に、隣接するコンバータのコンバータ制御部それぞれに外部で生成したクロック信号とその反転クロック信号を入力し、リップル電流/電圧を低減する電圧均等化装置および電圧均等化方法を提供する。【解決手段】コンバータ制御部が用いる第1のクロック信号と反転クロック信号を出力する反転回路と、隣接するコンバータが有する一方のコンバータ制御部にクロック信号を供給し、他方のコンバータ制御部に反転クロック信号を供給するクロック供給回路と、を備える電圧均等化装置である。さらに、電圧均等化装置は、隣接する電池電圧の大小に基づいて電流方向を設定し、コンバータ制御部の生成する第2のクロック信号を用いて電圧均等化制御を開始させ、所定時間経過後、第2のクロック信号から第1のクロック信号および反転クロック信号に切り替えて電圧均等化制御をさせる制御部を備える。【選択図】図1
Description
本発明は、リップル電流/電圧を抑止する電圧均等化装置および電圧均等化方法に関する。
アクティブセルバランス方式を採用した電圧均等化装置では、直列に接続された複数の電池の電圧を、コンバータを用いて均等化している。コンバータは、例えば、インダクタ、2つのスイッチ、コンバータ制御部を有している。インダクタは、直列に接続される複数の電池の負極端子とその電池に隣接する電池の正極端子との接続点に一方の端子が接続され、その電池の正極端子とインダクタの他方の端子との間には一方のスイッチが接続され、隣接する電池の負極端子とインダクタの他方の端子との間には他方のスイッチが接続されている。コンバータ制御部は、一方のスイッチと他方のスイッチとを自身の発振器の生成するクロック信号に基づいてオン/オフ制御をしてインダクタを介して電池間の電荷移動をさせる。
関連する技術として、特許文献1などにアクティブセルバランス方式を利用した電圧均等化装置が記載されている。
しかしながら、電圧均等化制御を行う際に、同じ電池をオン/オフ制御する隣接するコンバータのコンバータ制御部それぞれの発振器が生成するクロック信号は同期していない。そのため、それらのクロック信号の周波数と位相が同じになることがある。例えば、隣接するコンバータが同じ電池に充電をしている場合に、周波数と位相が同じになると、隣接する2つのコンバータは周波数、位相および振幅が同じリップル電流(回生電流)をその同じ電池に流すため、2つのリップル電流が合成され振幅が2倍のリップル電流がその同じ電池に流れる。その結果、リップル電圧も2倍になってしまう。また、リップル電圧の変動が大きくなることにより、電圧均等化制御時の電池電圧の変動も大きくなるため電池電圧の計測精度が低下する。さらに、リップル電圧が2倍になることにより、電池電圧が過充電電圧または過放電電圧に早く到達し、電圧均等化制御時の動作電圧範囲が狭くなる。
しかしながら、電圧均等化制御を行う際に、同じ電池をオン/オフ制御する隣接するコンバータのコンバータ制御部それぞれの発振器が生成するクロック信号は同期していない。そのため、それらのクロック信号の周波数と位相が同じになることがある。例えば、隣接するコンバータが同じ電池に充電をしている場合に、周波数と位相が同じになると、隣接する2つのコンバータは周波数、位相および振幅が同じリップル電流(回生電流)をその同じ電池に流すため、2つのリップル電流が合成され振幅が2倍のリップル電流がその同じ電池に流れる。その結果、リップル電圧も2倍になってしまう。また、リップル電圧の変動が大きくなることにより、電圧均等化制御時の電池電圧の変動も大きくなるため電池電圧の計測精度が低下する。さらに、リップル電圧が2倍になることにより、電池電圧が過充電電圧または過放電電圧に早く到達し、電圧均等化制御時の動作電圧範囲が狭くなる。
従来はLCフィルタを用いてリップル電流/電圧を低減する方法が提案されている。しかし、電圧均等化制御を行う際には大電流のリップル電流が流れるため、定格を満たすようなLCフィルタを用いると部品サイズが大きくなってしまい、コンバータの実装面積を広くとらなければならない。また、LCフィルタを用いると損失が増加し、効率が低下してしまう。
本発明は、電圧均等化制御を行う際に、隣接するコンバータのコンバータ制御部それぞれに外部で生成したクロック信号と反転クロック信号を入力して、リップル電流/電圧を低減する電圧均等化装置および電圧均等化方法を提供することを目的とする。
本発明の態様のひとつである電圧均等化装置は、コンバータ、クロック供給回路を有している。
コンバータは、直列に接続された複数の電池において、電池の負極端子とその電池に隣接する電池の正極端子とに一方の端子が接続されるインダクタと、その電池の正極端子とインダクタの他方の端子との間に接続される一方のスイッチと、隣接する電池の負極端子とインダクタの他方の端子との間に接続される他方のスイッチを有する。また、一方のスイッチと他方のスイッチをオン/オフ制御するコンバータ制御部を有する。
コンバータは、直列に接続された複数の電池において、電池の負極端子とその電池に隣接する電池の正極端子とに一方の端子が接続されるインダクタと、その電池の正極端子とインダクタの他方の端子との間に接続される一方のスイッチと、隣接する電池の負極端子とインダクタの他方の端子との間に接続される他方のスイッチを有する。また、一方のスイッチと他方のスイッチをオン/オフ制御するコンバータ制御部を有する。
クロック供給回路は、コンバータ制御部がオン/オフ制御に用いる第1のクロック信号を生成する発振器と、第1のクロック信号を反転させた反転クロック信号を出力する反転回路と、を有する。また、同じ電池をオン/オフ制御する隣接するコンバータが有する一方のコンバータ制御部にクロック信号を供給し、他方のコンバータ制御部に反転クロック信号を供給する。
電圧均等化装置は制御部をさらに有し、制御部は、隣接するコンバータごとに、その電池の電圧と隣接する電池の電圧の大小に基づいて電流方向を設定し、コンバータ制御部が有する発振器の生成する第2のクロック信号を用いてコンバータ制御部に電圧均等化制御を開始させ、所定時間経過後、第2のクロック信号から第1のクロック信号および反転クロック信号に切り替えてコンバータ制御部それぞれに電圧均等化制御をさせる。
また、制御部は、所定時間経過後、設定した電流方向と計測した電流方向とが一致した場合に、第2のクロック信号から第1のクロック信号および反転クロック信号に切り替えてコンバータ制御部それぞれに電圧均等化制御をさせる。
また、制御部は、隣接するコンバータごとに、その電池の電圧と隣接する電池の電圧の大小に基づいて電流方向を設定し、コンバータ制御部が有する発信器の生成する第2のクロック信号を用いてコンバータ制御部に電圧均等化制御を開始させ、コンバータ制御部は、第1のクロック信号が入力された場合に、第2のクロック信号から第1のクロック信号および反転クロック信号に切り替えても良い。
実施の形態によれば、電圧均等化制御を行う際に、隣接するコンバータのコンバータ制御部それぞれに外部で生成したクロック信号と反転クロック信号を入力することで、リップル電流/電圧を低減することができるという効果を奏する。
以下図面に基づいて、実施形態について詳細に説明する。
図1は、電圧均等化装置の一実施例を示す図である。図1の電圧均等化装置はアクティブセルバランス方式を採用した電圧均等化装置で、コンバータ(例えば、スイッチングコンバータ、DC/DCコンバータ)SC12、SC23、クロック供給回路、制御部1を備え、電池Ce1、Ce2、Ce3の電圧を均等にする。なお、以下の実施の形態では3個の直列接続された電池に対する電圧均等化装置について説明をするが、電池は3個に限定されるものではなく、少なくとも3個以上の直列接続された電池に対する電圧均等化装置に適用可能である。
図1は、電圧均等化装置の一実施例を示す図である。図1の電圧均等化装置はアクティブセルバランス方式を採用した電圧均等化装置で、コンバータ(例えば、スイッチングコンバータ、DC/DCコンバータ)SC12、SC23、クロック供給回路、制御部1を備え、電池Ce1、Ce2、Ce3の電圧を均等にする。なお、以下の実施の形態では3個の直列接続された電池に対する電圧均等化装置について説明をするが、電池は3個に限定されるものではなく、少なくとも3個以上の直列接続された電池に対する電圧均等化装置に適用可能である。
コンバータSC12は、インダクタL1を介して電池Ce1、Ce2間の電荷移動を行う。コンバータSC12は、電池Ce2の負極端子とその電池Ce2に隣接する電池Ce1の正極端子との接続点に電流モニタ部5aを介して一方の端子が接続されるインダクタL1と、電池Ce2の正極端子とインダクタL1の他方の端子との間に設けられる一方のスイッチSW2と、隣接する電池Ce1の負極端子とインダクタL1の他方の端子との間に設けられる他方のスイッチSW1と、を有する。電流モニタ部5aはインダクタL1に流れる電流を計測する。また、コンバータSC12はスイッチSW1、SW2をオン/オフ制御するコンバータ制御部4aを有する。
コンバータSC23は、インダクタL2を介して電池Ce2、Ce3間の電荷移動を行う。コンバータSC23は、電池Ce3の負極端子とその電池Ce3に隣接する電池Ce2の正極端子との接続点に電流モニタ部5bを介して一方の端子が接続されるインダクタL2と、電池Ce3の正極端子とインダクタL2の他方の端子との間に設けられる一方のスイッチSW4と、隣接する電池Ce2の負極端子とインダクタL2の他方の端子との間に設けられる他方のスイッチSW3と、を有する。電流モニタ部5bはインダクタL2に流れる電流を計測する。また、コンバータSC23はスイッチSW3、SW4をオン/オフ制御するコンバータ制御部4bを有する。
クロック供給回路は、コンバータ制御部4a、4bがオン/オフ制御に用いるCLK信号(第1のクロック信号)を生成する発振器2(コンバータ制御部4a、4bの外部に設けられた発振器)と、CLK信号を反転させたCLK_I信号(反転クロック信号)を出力する反転回路3と、を有する。本例では、制御部1に発振器2が含まれているが、制御部1とは別に外部に設けてもよい。また、発振器2の生成したクロック信号の周波数がコンバータ制御部4a、4bで使用する周波数より高周波である場合には、生成したクロック信号の周波数を分周してCLK信号を生成する分周器を備えてもよい。また、クロック供給回路は、同じ電池Ce2をオン/オフ制御する隣接するコンバータのうち、コンバータSC12が有するコンバータ制御部4aにCLK信号を供給し、コンバータSC23が有する他方のコンバータ制御部4bにCLK_I信号を供給する。
制御部1は電池それぞれの電圧を電圧計測部(図示省略)から取得し、電池電圧のうち最大電圧と最小電圧の電圧差が閾値以下の場合には電圧均等化制御を実行せずこの処理を終了し、電圧差が閾値より大きい場合には電圧均等化制御を実行する。閾値は電圧均等化制御を実行するか否かを判定するための値である。
制御部1は、隣接するコンバータごとに、隣接する電池それぞれの電圧の大小に基づいて、降圧動作設定をするのか昇圧動作設定をするのかを判定する。
例えば、コンバータSC12の場合、電池Ce1の電圧V1と電池Ce2の電圧V2を比較し、電圧V2>電圧V1の場合には降圧動作設定をし、電圧V2<電圧V1の場合には昇圧動作設定をする。また、コンバータSC23の場合、電池Ce2の電圧V2と電池Ce3の電圧V3を比較し、電圧V3>電圧V2の場合には降圧動作設定をし、電圧V3<電圧V2の場合には昇圧動作設定をする。降圧動作設定は、例えば、電池Ce3の正極端子→スイッチSW4→インダクタL2→電池Ce2の正極端子に電荷移動をする方向(+電流方向)を設定する。昇圧動作設定は、例えば、電池Ce1の正極端子→インダクタL1→スイッチSW2→電池Ce2の正極端子に電荷移動をする方向(−電流方向)を設定する。
例えば、コンバータSC12の場合、電池Ce1の電圧V1と電池Ce2の電圧V2を比較し、電圧V2>電圧V1の場合には降圧動作設定をし、電圧V2<電圧V1の場合には昇圧動作設定をする。また、コンバータSC23の場合、電池Ce2の電圧V2と電池Ce3の電圧V3を比較し、電圧V3>電圧V2の場合には降圧動作設定をし、電圧V3<電圧V2の場合には昇圧動作設定をする。降圧動作設定は、例えば、電池Ce3の正極端子→スイッチSW4→インダクタL2→電池Ce2の正極端子に電荷移動をする方向(+電流方向)を設定する。昇圧動作設定は、例えば、電池Ce1の正極端子→インダクタL1→スイッチSW2→電池Ce2の正極端子に電荷移動をする方向(−電流方向)を設定する。
制御部1は、コンバータ制御部4a、4bそれぞれが有する発振器の生成する、同期していないCLK_Cv信号(第2のクロック信号:図示省略)それぞれを用いて、コンバータ制御部4a、4bそれぞれに電圧均等化制御を開始させる。ここでの電圧均等化制御は降圧動作設定または昇圧動作設定により決めた方向に電荷を移動させるための制御である。
続いて、制御部1は降圧動作設定または昇圧動作設定により決めた方向(+電流方向または−電流方向)と、所定時間経過後に電流モニタ部5a、5bにより計測した結果を用いて決定した方向(+電流方向または−電流方向)と、が一致したか否かを判定する。一致した場合には、発振器2を起動させ、コンバータ制御部4a、4bそれぞれが有する発振器の生成するCLK_Cv信号による電圧均等化制御から、CLK信号とCLK_I信号を用いた電圧均等化制御に、制御部1が切り替えさせるか、またはコンバータ制御部4a、4bが外部クロック入力に反応し、自動で切り替わる。
図1の例ではコンバータ制御部4aにはCLK信号を供給して電圧均等化制御をさせ、コンバータ制御部4bにはCLK_I信号を供給して電圧均等化制御をさせる。なお、上記所定時間は電流方向が判定できるようになるまでに要する時間で、例えば、1秒程度が考えられる。しかし、所定時間は1秒に限定されるものではない。
続いて、CLK信号とCLK_I信号を用いた電圧均等化制御を実行中に、決められた周期で現時点のすべての電池の電圧を取得し、電池電圧のうち最大電圧と最小電圧の電圧差が閾値以下であるか否かを判定し、電圧差≦閾値の場合には電圧均等化制御を終了し、電圧差>閾値の場合には電圧均等化制御を継続する。
電圧均等化装置の動作について説明する。
図2は、電圧均等化装置の動作の一実施例を示すフロー図である。
ステップS1では制御部1が直列に接続されたすべての電池の電圧を電圧計測部から取得する。
図2は、電圧均等化装置の動作の一実施例を示すフロー図である。
ステップS1では制御部1が直列に接続されたすべての電池の電圧を電圧計測部から取得する。
ステップS2では、制御部1がすべての電池電圧のうち最大電圧と最小電圧の電圧差が閾値以下であるか否かを判定し、電圧差≦閾値の場合(Yes)には一定電流モードで電圧均等化制御を実行せずこの処理を終了し、制御部1が電圧差>閾値の場合(No)にはステップS3に移行する。
ステップS3では、制御部1が一定電流制御モードに移行し、ステップS4では、制御部1が隣接するコンバータごとに、隣接する電池の電圧Vn+1、Vnの大小に基づいて、降圧動作設定をするのか昇圧動作設定をするのかを判定する。本例ではコンバータSC12においては電池電圧Vn+1は電池Ce2の電圧で、電池電圧Vnは電池Ce1の電圧である。また、コンバータSC23においては電池電圧Vn+1は電池Ce3の電圧で、電池電圧Vnは電池Ce2の電圧である。Vn+1>Vnの場合(Yes)にはステップS5に移行し、Vn+1<Vnの場合(No)にはステップS6に移行する。
ステップS5では制御部1が降圧動作設定をする(+電流方向)。ステップS6では制御部1が昇圧動作設定をする(−電流方向)。
ステップS7では、コンバータ制御部4a、4bそれぞれが有する発振器の生成する同期していないCLK_Cv信号それぞれに基づいて、コンバータ制御部4a、4bそれぞれに制御部1が電圧均等化制御を開始させ、降圧動作設定または昇圧動作設定により決められた方向に電荷を移動させる。なお、コンバータ制御部4a、4bそれぞれが有する発振器はステップS7において起動させてもよいし、予め起動させておいてもよい。
ステップS7では、コンバータ制御部4a、4bそれぞれが有する発振器の生成する同期していないCLK_Cv信号それぞれに基づいて、コンバータ制御部4a、4bそれぞれに制御部1が電圧均等化制御を開始させ、降圧動作設定または昇圧動作設定により決められた方向に電荷を移動させる。なお、コンバータ制御部4a、4bそれぞれが有する発振器はステップS7において起動させてもよいし、予め起動させておいてもよい。
ステップS8では、降圧動作設定または昇圧動作設定により決めた方向(+電流方向または−電流方向)と、所定時間経過後に電流モニタ部5a、5bにより計測した結果を用いて決定した方向(+電流方向または−電流方向)と、が一致したか否かを制御部1が判定する。一致している場合(Yes)にはステップS9に移行し、一致していない場合(No)にはステップS4に移行して、再度降圧動作設定または昇圧動作設定により決めた方向に電荷を移動させる。
ステップS9では(一致した場合)、発振器2を起動させ、コンバータ制御部4a、4bそれぞれが有する発振器の生成するCLK_Cv信号による電圧均等化制御から、発振器2の生成するCLK信号と反転CLK_I信号を用いた電圧均等化制御に、制御部1が切り替えさせる。または、コンバータ制御部4a、4bが外部クロック入力に反応し、自動で切り替わるようにしても良い。自動で切り替わる場合は、コンバータ制御部4a、4bにCLK信号およびCLK_I信号が入力されると、コンバータ制御部4a、4bはCLK_Cv信号による電圧均等化制御から、発振器2の生成するCLK信号と反転CLK_I信号を用いた電圧均等化制御に切り替わる。
ステップS10では、制御部1が決められた周期で現時点のすべての電池の電圧を取得し、電池電圧のうち最大電圧と最小電圧の電圧差が閾値以下であるか否かを判定し、電圧差≦閾値の場合(Yes)には電圧均等化制御を終了し、電圧差>閾値の場合(No)には電圧均等化制御を継続する。
なお、ステップS10において次の処理を実行してもよい。隣接するコンバータごとに、隣接する電池の電圧Vn+1、Vnの大小を確認し、大小関係が逆転している場合には、CLK信号と反転CLK_I信号を停止し、そのコンバータに対して再度降圧動作設定または昇圧動作設定をし、ステップS8、S9の処理を実行してもよい。
図3は、リップル電流/電圧を低減させたことを説明するための図である。図3は、コンバータSC12が昇圧動作設定により電池Ce1から電池Ce2の方向(−電流方向)に電荷を移動し、コンバータSC23が降圧動作設定により電池Ce3から電池Ce2の方向(+電流方向)に電荷を移動する場合の例である。
図3のAはコンバータ制御部4a、4bが有する発振器の生成するCLK_Cv信号それぞれにより、ステップS8の後も電圧均等化制御を実行した場合で、かつコンバータ制御部4a、4bそれぞれのCLK_Cv信号の周波数と位相が同じになった場合の例である。図3のAの波形W1はスイッチSW1とスイッチSW2とインダクタL1の他方の端子との接続点の電圧波形で、コンバータ制御部4aのCLK_Cv信号を用いてオン/オフ制御した場合の波形である。図3のAの波形W2はスイッチSW3とスイッチSW4とインダクタL2の他方の端子との接続点の電圧波形で、コンバータ制御部4bのCLK_Cv信号を用いてオン/オフ制御した場合の波形である。2つのCLK_Cv信号の周波数と位相が同じになると、電池Ce1から電池Ce2の正極端子に流れるリップル電流I1(3A≦I1≦5A:図3のAのA1)と、電池Ce3から電池Ce2の正極端子に流れるリップル電流I2(3A≦I2≦5A:図3のAのA1)と、が同じ位相で同じ方向に流れので、リップル電流Lp1となる。すなわち、リップル電流Lp1は電流I1(=I2)より2倍の変動をする(2A≦Lp1≦6A)。その結果、電池の内部抵抗、電池接続ハーネス抵抗、基板の抵抗成分等の合計が250mΩとすると、電池Ce2の正極端子−グランドGND間のリップル電圧Lp2も2倍の電圧変動をする。すなわち、リップル電圧Lp2は電圧V1(=V2)より2倍の変動をする(3V≦Lp2≦4V)。なお、波形W1、W2の立ち上がり(時間t1、t3、t5)と立ち下り(時間t2、t4)で、リップル電流Lp1は2A〜6Aの間で4A(図3のAのA2)の変動をし、リップル電圧Lp2は3V〜4Vの間で1Vの変動をする。
図3のBはコンバータ制御部4a、4bが図2のフロー図に従いステップS9でCLK信号と反転CLK_I信号を用いて電圧均等化制御を実行した場合の例である。図3のBの波形W3はスイッチSW1とスイッチSW2とインダクタL1の他方の端子との接続点の電圧波形で、コンバータ制御部4aがCLK信号を用いてオン/オフ制御をした場合の波形である。図3のBの波形W4はスイッチSW3とスイッチSW4とインダクタL2の他方の端子との接続点の電圧波形で、コンバータ制御部4bがCLK_I信号を用いてオン/オフ制御した場合の波形である。電池Ce1から電池Ce2の正極端子に流れる電流I3(3A≦I3≦5A:図3のBのA3)と、電池Ce3から電池Ce2の正極端子に流れる電流I4(3A≦I4≦5A:図3のBのA3)と、は同じ方向に流れるが、CLK信号とCLK_I信号の位相が180度ずれている(反転している)ため、図3のAのリップル電流Lp1のように大きく変動しない。すなわち、リップル電流Lp3はリップル電流I3、I4が互いに打ち消し合うため変動を低減できる(図3のBのA3)。また、電池Ce2の正極端子−グランドGND間の電圧も図3のAのリップル電圧Lp2ように変動せず、リップル電圧Lp4はリップル電圧V3、V4が互いに打ち消し合い変動を低減できる(図3のBのV3)。波形W3、W4の立ち上がり(時間t1、t3、t5)と立ち下り(時間t2、t4)でも、リップル電流Lp3とリップル電圧Lp4は、リップル電流Lp1とリップル電圧Lp2より変動を低減できる。
また、上記実施形態によればリップル電流/電圧を低減することで、電池電圧の計測精度を向上させることができる。
さらに、リップル電流/電圧の変動を低減することで、リップル電流による電池への充電または放電が低減できるため、電圧均等化制御時の動作電圧範囲(過充電電圧〜過放電電圧)を広く利用することができる。
さらに、リップル電流/電圧の変動を低減することで、リップル電流による電池への充電または放電が低減できるため、電圧均等化制御時の動作電圧範囲(過充電電圧〜過放電電圧)を広く利用することができる。
また、従来は電圧均等化制御を行う際に、リップル電流を低減するためにLCフィルタを用いていたが、リップル電流が大きくなるため定格を満たすLCフィルタなどの部品サイズは大きかった、しかし本実施形態では小型の部品から構成されるクロック供給回路を用いているのでコンバータの実装面積を小さくすることができる。また、LCフィルタを用いないため損失を増やすことなく効率を向上させることができる。
また、本発明は、上記実施の形態に限定されるものでなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内で種々の改良、変更が可能である。
1 制御部、
2 発振器、
3 反転回路、
4a、4b コンバータ制御部、
5a、5b 電流モニタ部、
SC12、SC23 コンバータ、
Ce1、Ce2、Ce3 電池、
L1、L2 インダクタ、
SW1、SW2、SW3、SW4 スイッチ、
2 発振器、
3 反転回路、
4a、4b コンバータ制御部、
5a、5b 電流モニタ部、
SC12、SC23 コンバータ、
Ce1、Ce2、Ce3 電池、
L1、L2 インダクタ、
SW1、SW2、SW3、SW4 スイッチ、
Claims (5)
- 直列に接続された複数の電池において、前記電池の負極端子と前記電池に隣接する電池の正極端子とに一方の端子が接続されるインダクタと、前記電池の正極端子と前記インダクタの他方の端子との間に接続される一方のスイッチと、前記隣接する電池の負極端子と前記インダクタの他方の端子との間に接続される他方のスイッチと、前記一方のスイッチと前記他方のスイッチをオン/オフ制御するコンバータ制御部と、を有するコンバータと、
前記コンバータ制御部が前記オン/オフ制御に用いる第1のクロック信号を生成する発振器と、前記第1のクロック信号を反転させた反転クロック信号を出力する反転回路と、を有し、同じ電池をオン/オフ制御する隣接するコンバータが有する一方のコンバータ制御部に前記クロック信号を供給し、他方のコンバータ制御部に前記反転クロック信号を供給する、クロック供給回路と、
を備えることを特徴とする電圧均等化装置。 - 前記隣接するコンバータごとに、前記電池の電圧と前記隣接する電池の電圧の大小に基づいて電流方向を設定し、前記コンバータ制御部が有する発振器の生成する第2のクロック信号を用いて前記コンバータ制御部に電圧均等化制御を開始させ、所定時間経過後、前記第2のクロック信号から前記第1のクロック信号および前記反転クロック信号に切り替えて前記コンバータ制御部それぞれに電圧均等化制御をさせる制御部、
を備えることを特徴とする請求項1に記載の電圧均等化装置。 - 前記制御部は、前記所定時間経過後、設定した前記電流方向と計測した電流方向が一致した場合に、前記第2のクロック信号から前記第1のクロック信号および前記反転クロック信号に切り替えて前記コンバータ制御部それぞれに電圧均等化制御をさせることを特徴とする請求項2に記載の電圧均等化装置。
- 前記隣接するコンバータごとに、前記電池の電圧と前記隣接する電池の電圧の大小に基づいて電流方向を設定し、前記コンバータ制御部が有する発振器の生成する第2のクロック信号を用いて前記コンバータ制御部に電圧均等化制御を開始させる制御部を備え、
前記コンバータ制御部は、前記第1のクロック信号が入力された場合に、前記第2のクロック信号から前記第1のクロック信号および前記反転クロック信号に切り替える
ことを特徴とする請求項1に記載の電圧均等化装置。 - 直列に接続された複数の電池において、前記電池の負極端子と前記電池に隣接する電池の正極端子とに一方の端子が接続されるインダクタと、前記電池の正極端子と前記インダクタの他方の端子との間に接続される一方のスイッチと、前記隣接する電池の負極端子と前記インダクタの他方の端子との間に接続される他方のスイッチと、前記一方のスイッチと前記他方のスイッチをオン/オフ制御するコンバータ制御部と、を有するコンバータと、
前記コンバータ制御部が前記オン/オフ制御に用いる第1のクロック信号を生成する発振器と、前記第1のクロック信号を反転させた反転クロック信号を出力する反転回路と、を有し、同じ電池をオン/オフ制御する隣接する前記コンバータの一方のコンバータ制御部に前記クロック信号を供給し、他方のコンバータ制御部に前記反転クロック信号を供給する、クロック供給回路と、
を備える電圧均等化装置の電圧均等化方法。
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Cited By (3)
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JP2018133851A (ja) * | 2017-02-13 | 2018-08-23 | NExT−e Solutions株式会社 | 制御装置、バランス補正装置、蓄電システム、及び、装置 |
JP2019503640A (ja) * | 2016-10-21 | 2019-02-07 | エルジー・ケム・リミテッド | セルバランシングシステム及び制御方法 |
CN110048488A (zh) * | 2019-05-16 | 2019-07-23 | 西北工业大学 | 一种串联电池组主动均衡模块的级联结构及均衡控制方法 |
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Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2019503640A (ja) * | 2016-10-21 | 2019-02-07 | エルジー・ケム・リミテッド | セルバランシングシステム及び制御方法 |
US10629961B2 (en) | 2016-10-21 | 2020-04-21 | Lg Chem, Ltd. | Cell balancing system and control method |
JP2018133851A (ja) * | 2017-02-13 | 2018-08-23 | NExT−e Solutions株式会社 | 制御装置、バランス補正装置、蓄電システム、及び、装置 |
TWI762522B (zh) * | 2017-02-13 | 2022-05-01 | 日商艾達司股份有限公司 | 控制裝置、平衡校正裝置及蓄電系統 |
CN110048488A (zh) * | 2019-05-16 | 2019-07-23 | 西北工业大学 | 一种串联电池组主动均衡模块的级联结构及均衡控制方法 |
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