平衡校准装置及蓄电系统的制作方法
【专利摘要】抑制由电感器的反向电动势造成的对开关元件的驱动电路的损坏。包括：电感器；第一开关元件；第二开关元件；控制信号发生部，具有与第一蓄电单元的另一端电连接的第一基准电压输入端子以及与第二蓄电单元的另一端电连接的第二基准电压输入端子，使第一开关元件及第二开关元件交替地执行闭合动作和断开动作；以及稳压电路，将第一基准电压输入端子与第二基准电压输入端子之间的电压差维持在预定范围。
【专利说明】平衡校准装置及蓄电系统
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种平衡校准装置及蓄电系统。
【背景技术】
[0002]当使用串联连接的多个蓄电单元时，如果蓄电单元间的电压产生偏差，则会使蓄电单元的寿命变短。因此，提出一种平衡校准电路，该平衡校准电路包括电感器、开关元件及开关元件的驱动电路，使蓄电单元间的电压均等化(参照专利文献I?3)。
[0003]专利文献1:特开2006 — 067748号公报
[0004]专利文献2:特开2008 — 017605号公报
[0005]专利文献3:特开2009 — 232660号公报。
【发明内容】
[0006]发明要解决的问题
[0007]例如，通过接触针将检测装置与平衡校准装置相连接并实施产品检查时，有时会因为抖动而使检查装置与平衡校准装置的连接被切断。在平衡校准装置的运行过程中，如果电源与平衡校准装置的连接被切断，则会由于电感器的反向电动势而对开关元件的驱动电路造成损坏。因此，本发明的一个侧面的目的是提供一种能够解决上述问题的平衡校准装置及蓄电系统。该目的通过权利要求书中的独立权利要求所记载的特征组合实现。另外，从属权利要求限定了本发明进一步的较佳具体例。
[0008]用于解决问题的方案
[0009]在本发明第一方式中提供一种平衡校准装置，该平衡校准装置使串联连接的第一蓄电单元与第二蓄电单元的电压均等化，包括:电感器，一端电连接于第一蓄电单元的一端与第二蓄电单元的一端的连接点；第一开关元件，电连接于电感器的另一端与第一蓄电单元的另一端之间；第二开关元件，电连接于电感器的另一端与第二蓄电单元的另一端之间；控制信号发生部，具有与第一蓄电单元的另一端电连接的第一基准电压输入端子以及与第二蓄电单元的另一端电连接的第二基准电压输入端子，将控制第一开关元件及第二开关元件的闭合动作及断开动作的控制信号提供给第一开关元件及第二开关元件，使第一开关元件及第二开关元件交替地执行闭合动作及断开动作；以及稳压电路，将第一基准电压输入端子与第二基准电压输入端子之间的电压差维持在预定范围。
[0010]在上述平衡校准装置中，稳压电路可以具有并联稳压器，并联稳压器的一端可以与电感器的另一端电连接，另一端可以与控制信号发生部的第二基准电压输入端子电连接。在该平衡校准装置中，当并联稳压器的一端与另一端之间的电压差大于预定值时，并联稳压器可以使电流从并联稳压器的一端向并联稳压器的另一端流动。
[0011]在上述平衡校准装置中，稳压电路可以具有并联稳压器，并联稳压器的一端可以与控制信号发生部的第一基准电压输入端子电连接，另一端可以与电感器的另一端电连接。在该平衡校准装置中，当并联稳压器的一端与另一端之间的电压差大于预定值时，并联稳压器可以使电流从并联稳压器的一端向并联稳压器的另一端流动。
[0012]在上述平衡校准装置中，第一开关元件可以具有第一二极管，该第一二极管与第一开关元件并联设置，使电流沿着从电感器的另一端向第一蓄电单元的另一端的方向流动；第二开关元件可以具有第二二极管，该第二二极管与第二开关元件并联设置，使电流沿着从第二蓄电单元的另一端向电感器的另一端的方向流动。在该平衡校准装置中，稳压电路可以具有并联稳压器，并联稳压器的一端可以与第一基准电压输入端子电连接，另一端可以与第二基准电压输入端子电连接。在该平衡校准装置中，当并联稳压器的一端与另一端之间的电压差大于预定值时，并联稳压器可以使电流从并联稳压器的一端向并联稳压器的另一端流动。
[0013]在上述平衡校准装置中，并联稳压器可以包括齐纳二极管。
[0014]在本发明第二方式中提供一种蓄电系统，该蓄电系统包括:串联连接的第一蓄电单元及第二蓄电单元；以及上述平衡校准装置，使第一蓄电单元与第二蓄电单元的电压均等化。
[0015]另外，上述
【发明内容】
并未列举出本发明的全部可能特征，所述特征组的子组合也有可能构成发明。
【专利附图】
【附图说明】
[0016]图1示意性地显示了具有蓄电系统110的装置100的一例。
[0017]图2示意性地显示了蓄电系统210的一例。
[0018]图3示意性地显示了蓄电系统210的动作的一例。
[0019]图4示意性地显示了蓄电系统410的一例。
【具体实施方式】
[0020]以下通过发明实施方式对本发明的一个侧面进行了说明，但以下实施方式并非对权利要求书所涉及的发明进行限定。并且，实施方式中说明的特征组合也并非全部为本发明的解决方案所必要。另外，虽然参照附图对实施方式进行了说明，但在附图的记载中，为相同或近似的部分标注相同的参考标记，并可能会省略重复的说明。
[0021]图1示意性地显示了具有蓄电系统110的装置100的一例。装置100包括:电动机102和蓄电系统110。装置100可以是电动汽车、混合动力汽车、电动摩托车、铁道车辆、升降机等输送装置。装置100也可以为PC、手机等电器。
[0022]蓄电系统110包括:端子112、端子114、包含蓄电单元122、蓄电单元124、蓄电单元126及蓄电单元128的串联连接的多个蓄电单元、以及包含平衡校准电路132、平衡校准电路134及平衡校准电路136的多个平衡校准电路。平衡校准电路132、平衡校准电路134及平衡校准电路136可以为平衡校准装置的一例。
[0023]“电连接”并不限于某个元件与另一元件直接连接的情形。某个元件与另一元件之间也可以间隔有第三元件。另外，也并不限于某个元件与另一元件物理连接的情形。例如，变压器的输入绕组与输出绕组虽然没有物理连接，但也是电连接。进一步地，并不仅仅是某个元件与另一元件实际已电连接的情形，也包含当蓄电单元与平衡校准电路电连接时，某个元件才与另一元件电连接的情形。另外，“串联连接”是指某个元件与另一元件串联电连接。
[0024]电动机102与蓄电系统110电连接，使用蓄电系统110供应的电力。电动机102可以为电力负载的一例。电动机102也可以用作再生制动器。蓄电系统110与电动机102电连接，为电动机102供应电力。蓄电系统110与图中未示出的充电装置电连接，以蓄积电倉泛。
[0025]端子112及端子114将电动机102、充电装置等系统外部的装置与蓄电系统110电连接。蓄电单元122、蓄电单元124、蓄电单元126及蓄电单元128串联连接。蓄电单元122、蓄电单元124、蓄电单元126及蓄电单元128可以为二次电池或电容器。蓄电单元122、蓄电单元124、蓄电单元126及蓄电单元128中的每一个也可以包含多个蓄电单元。
[0026]例如，当在蓄电单元122与蓄电单元124之间制造质量、老化程度等不同时，有时会在蓄电单元122及蓄电单元124的电池特性上产生差异。电池特性例如可以举出:电池容量、或者表示电池电压相对于放电时间的关系的放电电压特性。例如，随着蓄电单元的老化，电池电压会以更短的放电时间下降。
[0027]当蓄电单元122与蓄电单元124的电池特性不同时，即便在蓄电系统110的充电结束时蓄电单元122与蓄电单元124的电压大致相同，但随着蓄电系统110的放电的进行，会在蓄电单元122与蓄电单元124之间产生电压差。而且，即便在蓄电系统110的充电开始时蓄电单元122与蓄电单元124的电压大致相同，但随着蓄电系统110的充电的进行，在蓄电单元122与蓄电单元124之间产生电压差。
[0028]由于蓄电单元122及蓄电单元124可利用的充电电平(有时称为荷电状态，Stateof Charge, SOC)的范围是预先确定的，因此当在蓄电单元122与蓄电单元124之间产生电压差时，蓄电系统110的利用效率就会恶化。因此，通过使蓄电单元122与蓄电单元124的电压均等化，便能够提高蓄电系统110的利用效率。
[0029]平衡校准电路132具有电感器，使蓄电单元122与蓄电单元124的电压均等化。平衡校准电路132电连接于:蓄电单元122的位于端子112侧的一端(有时称为正极侧)、以及蓄电单元122的位于端子114侧的一端(有时称为负极侧)与蓄电单元124的正极侧的连接点143。从而形成包含蓄电单元122及电感器的电路。平衡校准电路132电连接于:连接点143、以及蓄电单元124的负极侧与蓄电单元126的正极侧的连接点145。从而形成包含蓄电单元124及电感器的电路。
[0030]平衡校准电路132使电流交替地流经包含蓄电单元122及电感器的电路与包含蓄电单元124及电感器的电路。从而在蓄电单元122与蓄电单元124之间，通过电感器来收发电能。这样一来，便能够使蓄电单元122与蓄电单元124的电压均等化。
[0031]平衡校准电路134使蓄电单元124与蓄电单元126的电压均等化。平衡校准电路134电连接于:连接点143、连接点145、以及蓄电单元126的负极侧与蓄电单元128的正极侧的连接点147。平衡校准电路136使蓄电单元126与蓄电单元128的电压均等化。平衡校准电路136电连接于:连接点145、连接点147、以及蓄电单元128的负极侧。平衡校准电路134及平衡校准电路136可以具有与平衡校准电路132相同的结构。
[0032]图2示意性地显示了蓄电系统210的一例。蓄电系统210包括:端子212、端子214、串联连接的蓄电单元222和蓄电单元224、以及平衡校准电路232。平衡校准电路232可以为平衡校准装置的一例。蓄电单元222可以为第一蓄电单元的一例。蓄电单元224可以为第二蓄电单元的一例。
[0033]端子212及端子214可以分别具有与蓄电系统110的端子112及端子114相同的结构。蓄电单元222及蓄电单元224可以具有与蓄电单元122、蓄电单元124、蓄电单元126或蓄电单元128相同的结构。另外，蓄电系统110可以具有与蓄电系统210相同的结构。平衡校准电路132、平衡校准电路134及平衡校准电路136可以具有与平衡校准电路232相同的结构。
[0034]平衡校准电路232使蓄电单元222与蓄电单元224的电压均等化。平衡校准电路232包括:电感器250、开关元件252、开关元件254、控制信号发生部272、二极管282、二极管284、齐纳二极管292以及齐纳二极管294。开关元件252可以为第一开关元件的一例。开关元件254可以为第二开关元件的一例。齐纳二极管292以及齐纳二极管294中的每一个均可以为并联稳压器(Shunt regulator)及稳压电路的一例。
[0035]平衡校准电路232电连接于蓄电单元222的正极侧以及蓄电单元222的负极侧与蓄电单元224的正极侧的连接点243。从而形成包含有蓄电单元222、开关元件252以及电感器250的第一开关电路。平衡校准电路232电连接于连接点243以及蓄电单元224的负极侧。从而形成包含有蓄电单元224、电感器250以及开关元件254的第二开关电路。连接点243可以为第一蓄电单元的一端与第二蓄电单元的一端的连接点的一例。
[0036]电感器250的一端电连接于连接点243。电感器250的另一端可以电连接于开关元件252与开关元件254的连接点263。当开关元件252及开关元件254交替地反复进行闭合(ON)动作及断开(OFF)动作(有时称为闭合?断开动作)时，在电感器250上产生电感器电流1L。
[0037]开关元件252电连接于电感器250的另一端与蓄电单元222的正极侧之间。开关元件252从控制信号发生部272接收控制信号Φ 22，并基于控制信号Φ 22执行闭合动作或断开动作。从而将第一开关电路进行开闭。开关元件252可以为MOSFET (Metal OxideSemiconductor Field Effect Transistor,金属氧化物半导体场效应晶体管)。开关元件252可以为在没有接收到控制信号Φ22时执行断开动作的元件。
[0038]开关元件254电连接于电感器250的另一端与蓄电单元224的负极侧之间。开关元件254从控制信号发生部272接收控制信号Φ 24，并基于控制信号Φ 24执行闭合动作或断开动作。从而将第二开关电路进行开闭。开关元件254可以为M0SFET。开关元件254可以为在没有接收到控制信号Φ24时执行断开动作的元件。
[0039]控制信号发生部272可以产生用于控制开关元件252的闭合?断开动作的控制信号Φ22以及用于控制开关元件254的闭合.断开动作的控制信号Φ24。控制信号发生部272将控制信号Φ 22提供给开关元件252。控制信号发生部272将控制信号Φ 24提供给开关元件254。
[0040]控制信号发生部272可以产生控制信号Φ 22及控制信号Φ 24，以使开关元件252及开关元件254交替地反复执行闭合?断开动作。从而能够使开关元件252及开关元件254交替地执行闭合?断开动作。控制信号Φ22及控制信号Φ24分别可以为占空比为50%的方形波。占空比可以作为闭合期间相对于方形波周期的比例进行计算。
[0041]控制信号发生部272可以为产生预定周期的脉冲列的脉冲发生器。控制信号发生部272也可以为可变地控制控制信号Φ 22及控制信号Φ 24的至少一方的占空比的可变脉冲发生器。控制信号发生部272可以与开关元件252及开关元件254形成于同一基板上。
[0042]控制信号发生部272包括:与蓄电单元222的正极侧电连接的基准电压输入端子274以及与蓄电单元224的负极侧电连接的基准电压输入端子276。基准电压输入端子274可以为第一基准电压输入端子的一例。基准电压输入端子276可以为第二基准电压输入端子的一例。
[0043]二极管282与开关元件252并联设置。二极管282的一端与电感器250的另一端电连接。二极管282的另一端与蓄电单元222的正极侧电连接。二极管282使电流沿着从电感器250的另一端向蓄电单元222的正极侧的方向流动。
[0044]二极管284与开关元件254并联设置。二极管284的一端与蓄电单元224的负极侧电连接。二极管284的另一端与电感器250的另一端电连接。二极管284使电流沿着从蓄电单元224的负极侧向电感器250的另一端的方向流动。二极管282及二极管284可以为等效地形成于MOSFET的源漏极之间的寄生二极管。
[0045]通过设置二极管282及二极管284，即使在开关元件252及开关元件254都处于断开状态期间残留有电感器电流IL时，该电感器电流IL仍然能够经由二极管282或二极管284进行持续流动。从而能够对电感器250上曾经产生的电感器电流IL毫无浪费地加以利用。并且能够抑制当阻断电感器电流IL时所产生的浪涌电压。
[0046]齐纳二极管292将基准电压输入端子274与基准电压输入端子276之间的电压差维持在预定范围。齐纳二极管292可以与控制信号发生部272并联设置。
[0047]齐纳二极管292的一端可以与电感器250的另一端电连接。齐纳二极管292的另一端可以与控制信号发生部272的基准电压输入端子276电连接。可以以如下方向设置齐纳二极管292:当齐纳二极管292的一端与另一端之间的电压差大于预定值时电流从齐纳二极管292的一端向齐纳二极管292的另一端流动的方向。
[0048]从而能够将基准电压输入端子274与基准电压输入端子276之间的电压差维持在预定范围。因此能够防止控制信号发生部272的损坏。
[0049]齐纳二极管294将基准电压输入端子274与基准电压输入端子276之间的电压差维持在预定范围。齐纳二极管294可以与控制信号发生部272并联设置。
[0050]齐纳二极管294的一端可以与控制信号发生部272的基准电压输入端子274电连接。齐纳二极管292的另一端可以与电感器250的另一端电连接。可以以如下方向设置齐纳二极管294:当齐纳二极管294的一端与另一端之间的电压差大于预定值时电流从齐纳二极管294的一端向齐纳二极管294的另一端流动的方向。
[0051]从而能够将基准电压输入端子274与基准电压输入端子276之间的电压差维持在预定范围。因此能够防止控制信号发生部272的损坏。
[0052]在本实施方式中针对平衡校准电路232具有齐纳二极管292及齐纳二极管294的情形进行了说明。然而，平衡校准电路232并不限于此。平衡校准电路232可以具有齐纳二极管292及齐纳二极管294的至少之一。
[0053]图3示意性地显示了蓄电系统210的动作的一例。图3与控制信号Φ 22及控制信号Φ24的波形的一例相对应地显示了曲线图302、曲线图304及曲线图306。在曲线图302、曲线图304及曲线图306中，横轴表示时间的经过。而纵轴表示电感器电流IL的大小。在图3中，电感器电流IL的大小以从连接点263向连接点243流动的电流(在图2中由实线箭头表示)为正进行表示。
[0054]首先，利用图3对蓄电系统210正常时的动作进行说明。曲线图302示意性地显示了当蓄电单元222的电压E2大于蓄电单元224的电压E4时的电感器电流IL随时间变化的一例。曲线图304示意性地显示了当蓄电单元222的电压E2小于蓄电单元224的电压E4时的电感器电流IL随时间变化的一例。曲线图306示意性地显示了当蓄电单元222的电压E2与蓄电单元224的电压E4大致相同时的电感器电流IL随时间变化的一例。
[0055]在图3中，控制信号Φ22及控制信号Φ24是占空比为50%的方形波。如图3所示，控制信号Φ22及控制信号Φ 24具有彼此互补的逻辑或相位极性，以使当开关元件252及开关元件254的一方处于闭合状态的期间，另一方处于断开状态。
[0056]如曲线图302所示，在蓄电单元222的电压E2大于蓄电单元224的电压E4的情况下，当开关元件252处于闭合状态时，电流沿着蓄电单元222的正极侧一开关元件252 —连接点263 —电感器250 —连接点243 —蓄电单元222的负极侧这样的电流路径进行流动。此时，电感器电流IL沿图2中的实线箭头方向对电感器250充电。
[0057]然后，当开关元件252变为断开状态而开关元件254变为闭合状态时，对电感器250充电的电感器电流IL沿电感器250的一端一连接点243 —蓄电单元224—开关元件254 —连接点263 —电感器250的另一端这样的电流路径进行放电。该放电与对蓄电单元224的充电同时进行。如图3所示，电感器电流IL通过放电而随着时间减少，当放电电流变为O时，与放电电流反方向的充电电流会流经电感器250。
[0058]如曲线图304所示，在蓄电单元222的电压E2小于蓄电单元224的电压E4的情况下，当开关元件254为闭合状态时，电流沿着蓄电单元224的正极侧一连接点243 —电感器250 —连接点263—开关元件254—蓄电单元224的负极侧这样的电流路径流动。此时，电感器电流IL沿图2中的虚线箭头方向对电感器250充电。
[0059]然后，当开关元件254变为断开状态而开关元件252变为闭合状态时，对电感器250充电的电感器电流IL沿着电感器250的另一端一连接点263—开关元件252 —蓄电单元222 —连接点243 —电感器250的一端这样的电流路径进行放电。该放电与对蓄电单元222的充电同时进行。
[0060]如上所述，通过由平衡校准电路232使电流交替地流经第一开关电路和第二开关电路，从而能够通过电感器250在蓄电单元122与蓄电单元124之间收发电能。因此能够使蓄电单元122与蓄电单元124的电压均等化。
[0061]如曲线图306所示，当蓄电单元222的电压E2与蓄电单元224的电压E4大致相同时，在开关元件252或开关元件254处于闭合状态的期间，电感器电流IL的放电和充电大致等量地实施。因此能够维持电压大致平衡的状态。
[0062]另外，在本实施方式中，为了简化说明，针对控制信号Φ22及控制信号Φ24的占空比为50%的情形进行了说明。然而，控制信号Φ22及控制信号Φ24并不限于此。控制信号Φ 22及控制信号Φ 24的占空比可以对应于蓄电单元222及蓄电单元224的电压差进行更改。
[0063]以下，针对在蓄电系统210的运行过程中当蓄电单元222及蓄电单元224与平衡校准电路232的连接被切断的情形下的齐纳二极管292及齐纳二极管294的功能进行说明。根据蓄电单元222及蓄电单元224与平衡校准电路232的连接被切断的时刻，有可能在控制信号发生部272的基准电压输入端子274与基准电压输入端子276之间施加大电压。
[0064]齐纳二极管292当在如下状态下蓄电单元222与平衡校准装置的连接被切断时保护控制信号发生部272:当蓄电单元222的电压E2小于蓄电单元224的电压E4时，开关元件252处于闭合状态，开关元件254处于断开状态，电感器电流IL沿图2所示的虚线箭头方向流动。齐纳二极管294当在如下状态下蓄电单元224与平衡校准装置的连接被切断时保护控制信号发生部272:当蓄电单元222的电压E2大于蓄电单元224的电压E4时，开关元件252处于断开状态，开关元件254处于闭合状态，电感器电流IL沿图2所示的实线箭头方向流动。
[0065]首先，针对齐纳二极管292的功能进行说明。考虑如下状态:当蓄电单元222的电压E2小于蓄电单元224的电压E4时，开关元件252处于闭合状态，开关元件254处于断开状态，电感器电流IL沿图2中的虚线箭头方向流动。
[0066]在此状态下，当蓄电单元222与平衡校准装置的连接被切断时，如果没有齐纳二极管292，则电感器电流IL会沿着电感器250的另一端一连接点263—开关元件252—基准电压输入端子274 —控制信号发生部272 —基准电压输入端子276 —蓄电单兀224 —连接点243 —电感器250的一端这样的电流路径流动。根据电感器电流IL的大小，控制信号发生部272有可能会损坏。
[0067]与此相对，当如图2的相关说明那样设置齐纳二极管292时，电感器电流IL会沿着电感器250的另一端一连接点263 —齐纳二极管292 —蓄电单元224 —连接点243 —电感器250的一端这样的电流路径流动。从而能够防止控制信号发生部272的损坏。
[0068]以下，针对齐纳二极管294的功能进行说明。考虑如下状态:当蓄电单元222的电压E2大于蓄电单元224的电压E4时，开关元件252处于断开状态，开关元件254处于闭合状态，电感器电流IL沿着图2中的实线箭头方向流动。
[0069]在此状态下，当蓄电单元224与平衡校准装置的连接被切断时，如果没有齐纳二极管294，则电感器电流IL会沿着电感器250的一端一连接点243 —蓄电单元222—基准电压输入端子274 —控制信号发生部272 —基准电压输入端子276 —开关兀件254 —连接点263 —电感器250的另一端这样的电流路径流动。根据电感器电流IL的大小，控制信号发生部272有可能会损坏。
[0070]与此相对，当如图2的相关说明那样设置齐纳二极管294时，电感器电流IL会沿着电感器250的一端一连接点243 —蓄电单元222 —齐纳二极管294 —连接点263 —电感器250的另一端这样的电流路径流动。从而能够防止控制信号发生部272的损坏。
[0071]图4示意性地显示了蓄电系统410的一例。蓄电系统410包括:端子212、端子214、串联连接的蓄电单元222及蓄电单元224以及平衡校准电路432。平衡校准电路432可以为平衡校准装置的一例。
[0072]平衡校准电路432用于使蓄电单元222与蓄电单元224的电压均等化。平衡校准电路432包括:电感器250、开关元件252、开关元件254、控制信号发生部272、二极管282、二极管284以及齐纳二极管490。
[0073]平衡校准电路432在设置齐纳二极管490以取代齐纳二极管292及齐纳二极管294这一点上与平衡校准电路232不同。在其他方面则可以具有与平衡校准电路232相同的构成。对与平衡校准电路232的各部分相同或类似的部分标注相同的参考符号并去除重复的说明。另外，蓄电系统110可以具有与蓄电系统410相同的结构。平衡校准电路132、 平衡校准电路134及平衡校准电路136可以具有与平衡校准电路432相同的结构。
[0074]齐纳二极管490将基准电压输入端子274与基准电压输入端子276之间的电压差 维持在预定范围。齐纳二极管490的一端与基准电压输入端子274电连接。齐纳二极管490 的另一端与基准电压输入端子276电连接。齐纳二极管490可以与控制信号发生部272并 联设置。
[0075]齐纳二极管490的一端可以电连接于蓄电单元222的正极侧与开关元件252之 间。齐纳二极管490的另一端可以电连接于蓄电单元224的负极侧与开关元件254之间。 可以以如下方向设置齐纳二极管490:当齐纳二极管490的一端与另一端之间的电压差大 于预定值时电流从齐纳二极管490的一端向齐纳二极管294的另一端流动的方向。
[0076]以下针对齐纳二极管490的功能进行说明。考虑如下状态:当蓄电单元222的电 压E2大于蓄电单元224的电压E4时，开关元件252处于断开状态，开关元件254处于闭合 状态，电感器电流IL沿着图4中的实线箭头方向流动。在此状态下，即使蓄电单元224与 平衡校准装置的连接被切断，当如上所述设置有齐纳二极管490时，电感器电流IL也会沿 着电感器250的一端一连接点243 —蓄电单元222 —齐纳二极管490 —开关元件254 —连 接点263 —电感器250的另一端这样的电流路径流动。从而能够防止控制信号发生部272 的损坏。
[0077]另外，考虑如下状态:当蓄电单元222的电压E2小于蓄电单元224的电压E4时， 开关元件252处于闭合状态，开关元件254处于断开状态，电感器电流IL沿着图4中的虚 线箭头方向流动。在此状态下，即使蓄电单元222与平衡校准装置的连接被切断，当如上所 述设置有齐纳二极管490时，电感器电流IL也会沿着电感器250的另一端一连接点263 — 二极管282—齐纳二极管490—蓄电单元224 —连接点243 —电感器250的一端这样的电 流路径流动。从而能够防止控制信号发生部272的损坏。
[0078]如上所述，齐纳二极管490能够将基准电压输入端子274与基准电压输入端子276 之间的电压差维持在预定范围。因此能够防止控制信号发生部272的损坏。
[0079]以上，使用实施方式说明了本发明，但本发明的技术范围不限于上述实施方式所 记载的范围。另外，本领域技术人员应当清楚，在上述实施方式的基础上可加以增加各种变 更或改进。此外，由权利要求的记载可知，这种加以变更或改进的实施方式也包含在本发明 的技术范围内。
[0080]应当注意的是，权利要求书、说明书及附图中所示的装置、系统、程序以及方法中 的动作、顺序、步骤及阶段等各个处理的执行顺序，只要没有特别明示“更早”、“早于”等，或 者只要前面处理的输出并不用在后面的处理中，则可以以任意顺序实现。关于权利要求书、 说明书及附图中的动作流程，为方便起见而使用“首先”、“然后”等进行了说明，但并不意味 着必须按照这样的顺序实施。
[0081]附图标记说明
[0082]100装置、102电动机、110蓄电系统、112端子、114端子、122蓄电单元、124蓄电单 元、126蓄电单元、128蓄电单元、132平衡校准电路、134平衡校准电路、136平衡校准电路、 143连接点、145连接点、147连接点、210蓄电系统、212端子、214端子、222蓄电单元、224 蓄电单元、232平衡校准电路、243连接点、250电感器、252开关元件、254开关元件、263连接点、272控制信号发生部、274基准电压输入端子、276基准电压输入端子、282 二极管、284 二极管、292齐纳二极管、294齐纳二极管、302曲线图、304曲线图、306曲线图、410蓄电系 统、432平衡校准电路、490齐纳二极管。
【权利要求】
1.一种平衡校准装置，使串联连接的第一蓄电单元与第二蓄电单元的电压均等化，包括: 电感器，一端电连接于所述第一蓄电单元的一端与所述第二蓄电单元的一端的连接占.第一开关元件，电连接于所述电感器的另一端与所述第一蓄电单元的另一端之间； 第二开关元件，电连接于所述电感器的另一端与所述第二蓄电单元的另一端之间； 控制信号发生部，具有与所述第一蓄电单元的另一端电连接的第一基准电压输入端子以及与所述第二蓄电单元的另一端电连接的第二基准电压输入端子，将控制所述第一开关元件及所述第二开关元件的闭合动作及断开动作的控制信号提供给所述第一开关元件及所述第二开关元件，使所述第一开关元件及所述第二开关元件交替地执行闭合动作及断开动作；以及 稳压电路，将所述第一基准电压输入端子与所述第二基准电压输入端子之间的电压差维持在预定范围。
2.根据权利要求1所述的平衡校准装置，其中: 所述稳压电路具有并联稳压器； 所述并联稳压器的一端与所述电感器的另一端电连接，所述并联稳压器的另一端与所述控制信号发生部的所述第二基准电压输入端子电连接； 当所述并联稳压器的一端与另一端之间的电压差大于预定值时，所述并联稳压器使电流从所述并联稳压器的一端向所述并联稳压器的另一端流动。
3.根据权利要求1或 2所述的平衡校准装置，其中: 所述稳压电路具有并联稳压器； 所述并联稳压器的一端与所述控制信号发生部的所述第一基准电压输入端子电连接，所述并联稳压器的另一端与所述电感器的另一端电连接； 当所述并联稳压器的一端与另一端之间的电压差大于预定值时，所述并联稳压器使电流从所述并联稳压器的一端向所述并联稳压器的另一端流动。
4.根据权利要求1-3中任一项所述的平衡校准装置，其中: 所述第一开关元件具有第一二极管，该第一二极管与所述第一开关元件并联设置，使电流沿着从所述电感器的另一端向所述第一蓄电单元的另一端的方向流动； 所述第二开关元件具有第二二极管，该第二二极管与所述第二开关元件并联设置，使电流沿着从所述第二蓄电单元的另一端向所述电感器的另一端的方向流动； 所述稳压电路具有并联稳压器； 所述并联稳压器的一端与所述第一基准电压输入端子电连接，所述并联稳压器的另一端与所述第二基准电压输入端子电连接； 当所述并联稳压器的一端与另一端之间的电压差大于预定值时，所述并联稳压器使电流从所述并联稳压器的一端向所述并联稳压器的另一端流动。
5.根据权利要求2-4中任一项所述的平衡校准装置，其中:所述并联稳压器包括齐纳二极管。
6.一种蓄电系统，包括: 串联连接的第一蓄电单元及第二蓄电单元；以及根据权利要求1-5中任一项所述的平衡校准装置，使所述第一蓄电单元与所述第二蓄电单元的电压 均等化。
【文档编号】H02J7/02GK103460549SQ201280015549
【公开日】2013年12月18日 申请日期:2012年3月27日 优先权日:2011年3月31日
【发明者】中尾文昭 申请人:Ｅｖｔｄ株式会社