均衡电路和使用其的电池单元的制作方法_2

文档序号:8436088阅读:来源:国知局
br>[0040]此外,电容元件33a的一端(一方的电极)与开关32a的端子X连接。另外,电容元件33a的另一端(另一方的电极)与开关32b的端子X和电容元件33b的一端(一方的电极)连接。另外,电容元件33b的另一端(另一方的电极)与开关32c的端子X连接。
[0041]如图2所示,铁氧体磁珠磁芯34a,被电容元件33a所具有的一方的引线(与开关32a的端子X相连的一方的引线)穿过。铁氧体磁珠磁芯34a成为被夹持于电容元件33a的主体部分与安装基板38之间的状态。
[0042]另外,如图2所示,铁氧体磁珠磁芯34b,被电容元件33b所具有的一方的引线(与开关32b的端子X相连的一方的引线)穿过。铁氧体磁珠磁芯34b成为被夹持于电容元件33b的主体部分与安装基板38之间的状态。
[0043]电线35例如为UEW线,如图2所示,依次穿过铁氧体磁珠磁芯34a和铁氧体磁珠磁芯34b,其一端与积分电路36连接固定。在电线35的另一端侧,使该端回绕并束缚于电线35自身,使得其不从铁氧体磁珠磁芯34a脱落。
[0044]此外,电线35的柔软性高,使电线35穿过各铁氧体磁珠磁芯(34a、34b)的操作是容易的。这样一来,成为电容元件33a的一方的引线插入到铁氧体磁珠磁芯34a中,并使电线35以沿着该引线的方式攀爬的状态。另外,成为电容元件33b的一方的引线插入到铁氧体磁珠磁芯34b中,并使电线35以沿着该引线的方式攀爬的状态。
[0045]积分电路36是设置于安装基板38的电路,具有电阻元件R和电容元件C。电阻元件R的一端与电线35连接,电阻元件R的另一端经由电容元件C接地,并且,与二极管37的阳极连接。另外,二极管37的阴极与振荡器31连接。由此,积分电路36发挥对从电线35输入的电压信号进行积分,并将与该结果对应的电压信号经由二极管37向振荡器31输出的功能。
[0046]上述结构的电池单元I进行以下动作:使用从上述直流电源电路接受的电力对电池组2充电,或者将从电池组2放出的电力供给到该直流电源电路。而且,均衡电路3进行以下动作:对各单电池(21?23)之间的电压的均衡状态(均衡好坏的程度,以下,也称为“单电池间的均衡状态”)进行校正。
[0047][均衡电路的动作]
[0048]接这,对均衡电路3的动作进行更加详细的说明。开关部32执行反复以下的步骤A?D的一系列的动作的开关动作。
[0049]步骤A的动作是将各开关(32a?32c)的状态切换为非连接状态Sn的动作。在进行步骤A的动作以使各开关(32a?32c)成为非连接状态Sn的期间,不进行各电容元件(33a,33b)的充电、放电,各电容元件(33a、33b)被维持为充入了一定量的电荷的状态。
[0050]步骤B的动作是接着步骤A的动作进行,将各开关(32a?32c)的状态切换为P —X连接状态Sp的动作。在进行步骤B的动作以使各开关(32a?32c)成为P — X连接状态的Sp期间,根据电池组2内的单电池的电压,进行各电容元件(33a、33b)中的电荷的输入输出(经由电容元件的表面上的电荷的移动)。
[0051]更具体来说,进行电容元件33a中的电荷的输入输出,使得单电池23的电压V3与电容元件33a的两电极间的电压均衡。另外,进行电容元件33b中的电荷的输入输出,使得单电池22的电压V2与电容元件33b的两电极间的电压均衡。
[0052]步骤C的动作是接着步骤B的动作进行,将各开关(32a?32c)的状态切换为非连接状态Sn的动作。在进行步骤C的动作以使各开关(32a?32c)成为非连接状态Sn的期间,不进行各电容元件(33a、33b)的充电、放电,各电容元件(33a、33b)被维持为充入了一定量的电荷的状态。
[0053]步骤D的动作是将各开关(32a?32c)的状态切换为Q — X连接状态Sq的动作。在进行步骤D的动作以使各开关(32a?32c)成为Q — X连接状态Sq的期间,根据电池组2内的单电池的电压,进行各电容元件(33a、33b)中的电荷的输入输出(经由电容元件的表面上的电荷的移动)。
[0054]更具体来说,进行电容元件33a中的电荷的输入输出,使得单电池22的电压V2与电容元件33a的两电极间的电压均衡。另外,进行电容元件33b中的电荷的输入输出,使得单电池21的电压Vl与电容元件33b的两电极间的电压均衡。接着步骤D的动作,进行步骤A的动作。
[0055]此外,步骤A?D的各动作与从振荡器31接收的脉冲信号SI同步地(例如,每当H电平的脉冲到来时)依次进行。通过执行上述内容的开关动作,单电池间的均衡状态被校
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[0056]另外,在进行该开关动作的情形下,在电容元件33a的一端(图1所示的定点TPl)、电容元件33b的一端(图1所示的定点TPla)的电压波形中,包含与单电池间的均衡状态对应的过冲成分。其中,可以说定点TPl是与电容元件33a相连的部位的一个例子,定点TPla是与电容元件33b相连的部位的一个例子。
[0057]图3是例示进行该开关动作的情形下的、定点TPl的电压波形的图。图3中,(a)表示单电池间的均衡状态良好的情况下的电压波形,(b)表示单电池间的均衡状态差的情况下的电压波形。此外,定点TPla的电压波形虽然省略图示但是基本上以图3所示的波形为基准。
[0058]在图3中,时刻Ta表示进行步骤A的动作的时刻,时刻Tb表示进行步骤B的动作的时刻,时刻Tc表示进行步骤C的动作的时刻,时刻Td表示进行步骤D的动作的时刻。如图3所示,开关动作以周期Pe反复步骤A?D的一系列的动作的动作。
[0059]另外,在单电池间的均衡状态差的情况下,即各单电池(21?23)彼此的电压的偏差较大的情况下,如图3(b)所示,定点TPl (或者定点TPla)的电压波形中的过冲成分变大。此外,图3的例中所示的过冲成分在进行过步骤B的动作时产生。另一方面,在单电池间的均衡状态好的情况下,即各单电池(21?23)彼此的电压的偏差比较小的情况下,如图3(a)所示,这样的过冲成分非常小。
[0060]如上述方式,单电池间的均衡状态越差,定点TPl (或者定点TPla)的电压波形中的过冲成分(瞬变成分)的大小变得越大。均衡电路3具有利用该现象检测单电池间的均衡状态的功能。即,均衡电路3具有检测定点TPl (或者定点TPla)的电压波形中的过冲成分的大小以作为单电池间的均衡状态的指标的功能。
[0061]该功能主要通过各铁氧体磁珠磁芯(34a、34b)、电线35和积分电路3实现。S卩,铁氧体磁珠磁芯34a生成与定点TPl的电压波形中的过冲成分相应的电磁感应,使该过冲成分在空间上地向电线35感应。另外,铁氧体磁珠磁芯34b生成与定点TPla的电压波形中的过冲成分相应的电磁感应,使该过冲成分在空间上地向电线35感应。
[0062]由此,对定点TPl (或者定点TPla)的电压波形中的过冲成分进行检波。即,在定点TPl (或者定点TPla)的电压波形为图4(a)所示的状态时,电线35中的电压波形(图1所示的定点TP2的电压波形)如图4(b)所示,成为表示该检波的结果的电压波形。
[0063]当这样的电压波形的信号被输入到积分电路36时,积分电路36输出对该信号积分而得到的电压信号。即,积分电路36所输出的电压波形(在图1所示的定点TP3的电压波形),如图4(c)例示,成为由该积分而得到的DC电压的电压波形。
[0064]该DC电压的大小反映定点TPl (或者定点TPla)的电压波形中的过冲成分的大小。即,过冲成分越小(单电池间的均衡状态越好)该DC电压变得越小,过冲成分越大(单电池间的均衡状态越差)该DC电压变得越大。均衡电路3通过获得该DC电压的电压波形,能够容易检测单电池间的均衡状态。
[0065]另外,在定点TP3的电压波形的信号作为控制信号S2被输入到振荡器31。而且,振荡器31根据控制信号S2的电压值使脉冲信号SI的频率变更。更具体而言,控制信号S2的电压值变得越高(即,单电池间的均衡状
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