TWI233721B - Capacity variation suppressor device - Google Patents

Description

1233721 玖、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明係關於抑制藉由電流流動㈣於檢出構成電池組 之電池之電屋的檢出線，於以該檢出線為界將上述電池组 劃分為複數個組塊之情形下，於上述被劃分之組塊間產生 消耗電流之差而產生之組塊之電容的偏差者。 【先前技術】 、先前，如鋰離子電池般，於由串聯連接之複數個電池構 成之電池組中，檢出任意電池之電壓之情形下，藉由流動 於檢出線之電流以檢出線為邊界於上位組塊與下位組塊之 間產生消耗電流之差，從而造成電流的偏差。即，如圖7 所示，於控制基板101上安裝電壓檢出電路3以及 CPU(Cetitral Processing Unit :中央處理單元）4，並檢出構 成電池組2之電池2d之電壓的情形下，因流動於檢出線九之 電流（12-11)而電流II流入以檢出線7c為界之上位組塊的電 池2d，電流12流入包含下位組塊之電池2a、2b、2c的電池 群2A。如此上位組塊與下位組塊之間產生消耗電流之差， 於電池電壓中產生偏差。再者，於此處，電源線6亦兼為檢 出線。 若產生如此般之偏差時，因相對於電池之實際電容可使 用電容減少’故而為補正所產生之偏差，有必要將電容高 之電池（單元）、或使組塊單獨地放電。因此，自先前起，於 電池之電壓產生偏差之情形下，皆係檢出該偏差並主動地 抑制偏差。（例如參照專利文獻1)。 91560.doc 1233721 【專利文獻1】 曰本專利特開平6-253463號公報 【發明内容】 發明所欲解決之問題 然而’自先前所提出之用於取得電容平衡之技術，必須 有電池的細微控制，而構成極其複雜。 本發明係鑒於上述情況開發而成者，其目的為藉由抑制 電池之電壓之偏差本身，而無需進行控制於偏差產生之後 主動地抑制偏差。 解決問題之手段 為達成上述之目的，申請專利範圍第i項之發明係抑制藉 由電流流動㈣於檢出構成電池組之電池之電壓的檢出曰 線，於以該檢出線為界將電池組劃分為複數個組塊之情形 下，於上述被劃分之組塊間產生消耗電流之差而產生之組 塊之電容之偏差的電容偏差抑制電路，其特徵為，且係以 使上述複數個組塊中’電流值最高之組塊之消耗電流鱼直 t組塊之電流值吻合之方式經過計算之電路或者元/，、同 時插入至上述電流值最高之组挣 間。 …塊以外之組塊的正負極之 如申請專利範圍第1項之抑 上述抑制電容偏差之電路 路或電卩且。 申請專利範圍第2項之發明， 制電谷偏差之電路，其特徵為， 係恒定電流二極體、恒定電流電 【實施方式】 以下，利用圖1及圖2， 91560.doc 1233721 圖1係表示圖7中12>11時適用本發明之實施形態，並包含 關於本發明之一貫施形悲之電容偏差抑制電路11的控制基 板1及電池組（電池包）2之構成圖。圖2係表示圖7中12<11時 適用本發明之實施形態，並同樣包含電容偏差抑制電路u， 之控制基板1及電池組2的構成圖。 圖1所示之控制基板1係用於進行電池組2之充·放電控制 與電容（殘量）管理之基板。控制基板丨安裝有用於檢出電池 組2之電壓之電壓檢出電路3、接受檢出結果並發出反映至 下處理之中令的CPU 4、及本實施形態之特徵部分之電容 偏差抑制電路11。又，該控制基板1連接至接地〇。 另方面黾池組2於本貫施形態中將四個電池2a、&、 ^2d進行串聯連接而構成。電池組2之負極連接i接地G， 電池組2之正極介由兼為電源線之檢出線％連接至電容偏 差抑制電路11。 又，於電池2c與電池2d之間，設有電壓檢出端子cd，檢 Λ自此處延伸至電壓檢出電路3。可使檢出線7d與檢出 線7c成為-組，檢出電池2d之電壓，或電池〜、2卜 池群2A)之總電壓。 包 更且，抑制電容偏差之電路⑽，計算為使圖了中之電流 值較低之電池2d的消耗電流與電流值較高之電池群μ:; 机值(12)吻合之電路或元件，並插入至控制基板1上之電池 2d的正負極之間。 〆 即，其係汁异為使上述組塊（電池2d、電池群2A)中電流 值最高之組塊(電池群2A)之消耗電流與其他組塊(電池：) 91560.doc 1233721 之電流值吻合的電路或元件，並將電容偏差抑制電路⑴番 入至電流值最高之組塊（電池組2A)以外之組塊（電池2d)的 正負極之間。 本實施形態中’因自最初起知曉某程度之偏差，故而若 將與其吻合之電容偏差抑制電路丨丨插入至特定位置，即可 抑制電壓之偏差本身，而無需於偏差產生之後進行主動地 抑制偏差之操作。 根據如上述說明般之本實施形態，將電容偏差抑制電路 11安裝至上述特定位置’藉此，流動於構成電池組2之全部 之電池2a、2b、2e、2(1之電流，與電流值較大之i2吻合而 相等地流動’因此可抑制各電池之電容的偏差。 再者，圖7中，11>12之情形下，有必要使電流與電流值 較大之η吻合而流動。為此，如圖2所示，將計算為使電池 料之消耗電流與電池2d之消耗電流吻合的電容偏差抑制 電路11’於控制基板i’上插入至電池群2A之正負極之間。該 情形下之電源線6不兼為檢出線。 實施例 接著，就具體表示上述實施形態之實施例進行說明。 第一實施例 、、二利用圖3及圖4，就本發明之第一實施例進行說明。 /於第乂貝^例中表不檢出線之負載為恒定電流負載之情 形。圖3係表示未安裝本實施例之電容偏差抑制電路η之狀 態的圖。圖4係表干& # # 士 # # ,, 矛不女衣有本實苑例之電容偏差抑制電路12 之狀態的圖。再IΜ认& u、+、& 丹者，關於與上述實施形態相同之構成，附 91560.doc 1233721 以相同之元件符號’並略去其說明。 21。電壓檢出電路3以及CPU 4安裝於控制基板 2d之、/知例中’為檢出全部4個電池2a、2b、2c、 私反’安裝有4條檢出 2a盥雷、、也〜 ^ii7a'7b'7c'7d〇 ^ 之間裝設有 伸至電塵檢出電路3。^ 檢出線〜自此延 出端 、电池孔與電池2c之間裝設有電壓檢 出為子be，檢出線几自此延 也；， 甲主私及才农出電路3。於電池2c 电池2d之間裝設有電 $帝颅&山 至杬出鳊子以，檢出線7c自此延伸 至电壓檢出電路3。又，i * τ 兼為電源線之檢出線7d自電池2d 之正極側延伸至電壓 ^ ,t7a .. 出电路3。精此，可使接地G與檢出 綠Μ成為一組檢出電池兩 . 私反，核出線7a與檢出線7b成 為一組檢出電池2b之電壓 取 核出線7b與檢出線7c成為一組 核出電池2 c之電壓，拾屮綠7 & 池2,之電壓。 出線7c與檢出線μ成為-組檢出電 又’於本實施財，如上述般，各檢出線bn 7d之負載表示恒定電流倉恭 ^ 負载⑴之情形，於安裝電容偏差抑 制電路12之前’電池組2之各電池中，電池2a流動有41⑽4 倍），電池2b流動有31(1的3倍）m流動有21(1的2倍）， 電池2d流動有I的電流。 於如上述般構成之本實施例中 例中，如圖4所示，將以使電池 m、2d之消耗電流與電池2a之消耗電流相吻合之方式 經過計算之電容偏差抑制電路12 2 文裝於控制基板21。該 抑制電容偏差之電路12，例如，藉由3個恒定電流二極體 i2b、12C、12d而構成。其中’惶定電流二極體⑶插入至 91560.doc 1233721 電池2b之正負極之間，恒定電流二極體i2c插入至電池仏之 正負極之間，恒定電流二極體12d插入至電池2d之正負極之 間。又’亦可代替恒定電流二極體而安裝恒定電流電路。 根據如以上說明般之本實施例，在上述特定位置安裝電 容偏差抑制電路12，藉此使流動於構成電池組2之全部之電 也2a 2b、2c、2d的電流，與電流值最大之吻合而相等 地流動，因此可抑制各電池之電容的偏差。 第二實施例 以下’利用圖5及圖6，就本發明之第二實施例進行說明。 第二實施例中表示檢出線之負載為恒定電阻負載之情 形。圖5係表示未安裝本實施例之電容偏差抑制電路^之狀 悲的圖。圖6係表示安裝有本實施例之電容偏差抑制電路 之狀態的圖。再者，關於與上述實施形態及實施例相同之 構成，附以相同之元件符號，並略去其說明。 如圖5所示，電壓檢出電路3,及cpu 4安裝於控制基板 3!。本實施例之電壓檢出電路3,包含差動放大電路5，及電 阻值同為R之4個分壓電阻8a、8b、8c、8d。又，各電阻= 連接至接地G。且，差動放大電路5可自制各分塵電阻檢 出之分壓值檢出各電池之電壓。 又，構成電池組2之4個電池2a、2b、2c、2d之電壓，分 別為V、2V(V的2倍）、3V(V的3倍）、4V_4倍）。又，於 安裝電容偏差抑制電路13之前，4個電池2a、几、以、％之 電流分別為1GI⑽1G倍）、91(1的9倍）、耶的⑷、^⑽4 倍），流動於4條檢出線〜、7b、7e、％之電流分別為^、耶 9l560.doc -10· 1233721 的2倍）、31(1的3倍）、41(1的4倍）。 於如上述般構成之本實施例中，如圖6所示，以使電池 2〇 2d之消耗電流與電池2a之消耗電流吻合之方式經 過汁异的電容偏差抑制電路13，安裝於控制基板31。該電 容偏差抑制電路13,例如，藉由3個電阻13b、13c、13d而 構成其中，電阻13b係電阻值為r之電阻，插入至電池2b 之正負極之間。電阻13c係電阻值為R/3之電阻，插入至電 池2c之正負極之間。又，，電阻nd係電阻值為尺/6之電阻， 插入至電池2d之正負極之間。 根據如以上說明般之本實施例，將電容偏差抑制電路13 插入至上述特定位置，藉此，流動於構成電池組2之全部之 電池2a、2b、2c、2d的電流，與電流值最大之1〇1吻合而相 等地流動，因此，可抑制各電池之電容之偏差。 發明效果 根據如以上說明般之本發明，將電容偏差抑制電路安裝 至上述特定位置，藉此，流動於構成電池組之全部之電池 的電流’與最大之電流值吻合而相等地流動，因此，可抑 制各電池之電容之偏差。 【圖式簡單說明】 圖1係本發明之一實施形態之包含電容偏差抑制電路11 的控制基板1及電池組（電池包）2的構成圖。 圖2係本發明之一實施形態之包含電容偏差抑制電路u， 的控制基板1及電池組2的構成圖。 圖3表示未安裝第一實施例之電容偏差抑制電路12之狀 91560.doc -11 - 1233721 實施例之電容偏差抑制電路12之狀 實施例之電容偏差抑制電路丨3之狀 實施例之電容偏差抑制電路丨3之狀 各偏差抑制電路11之控制基板1及電池 態的圖。 圖4表示安裝有第〜 悲的圖。 圖5表示未安裝苐二 態的圖。 圖6表示安裝有第 態的圖。 圖7表示未包含電 組（電池包）2的構成圖 【元件符號說明】 1 2

2a ’ 2b ， 2c ， 2d 2A 3 3， 4 5 6 7a ， 7b ， 7c ， 7d 8a ， 8b ， 8c ， 8d 11 1Γ 12 12b ， 12c ， 12d 13 13b ， 13c ， 12d 控制基板 電池組 電池 電池群

電壓檢出電路 電壓檢出電路 CPU 差動放大電路 電源線 檢出線 電阻 電容偏差抑制電路 電容偏差抑制電路 電容偏差抑制電路 十亘定電流元件 電容偏差抑制電路 電阻 91560.doc -12-

Claims (1)

1233721 拾、t請專利範園·· h二:：制電容偏差之電路，其係抑制藉由電流流動於用 線：構成電池組之電池之電屢的檢出線，於以該檢出 為界將上述電池組劃分為複數個組塊之情形下，於上 電 _分之組塊間產生消耗電流之差而產生之組塊之 谷的偏差，其特徵為： 其係以使上述複數個組塊中電流值最高之組塊之消耗 電流與其他組塊之電流值吻合之方式經過計算之電路或 者元件’同時插人至上述電流值最高之組塊以外之組塊 的正負極之間。 2·如中請專利圍第1項之抑制電容偏差之電路，其中上述 抑制電容偏差之電路係恒定電流二極體、恒定電流電路 或電阻。 91560.doc