[发明专利]二次电池组

说明书

技术领域

本发明涉及一种二次电池组，尤其涉及一种配备有二次电池块和控制电路的二次电池组，所述二次电池块包括多个串联连接的二次电池，所述控制电路监视电池电压、控制充电和放电并且执行其它处理。

背景技术

诸如锂离子电池的二次电池近年来已经被广泛用于如电动设备和电力存储的领域之中。对于很多串联连接的电池的需求日益增长以便解决高电压的问题。与此同时，非常需要保证长期的可靠性和安全性并且提高电池耐久性。在通过将多个单独的电池串联连接而形成电池组时，在可靠性、安全性和耐久性方面，理想地期望通过组成电池的电压在充电和放电操作中以及在存储操作中保持一致并且这些组成电池的性能以相同的速率退化直至所有组成电池的寿命结束。然而，在实际上，这些组成电池在性能、退化速度等方面有所不同。因此，可能失去电压的平衡。为了解决该问题，采取了如专利文献1中所公开的措施：对组成电池的电压进行总体监视以针对诸如充电期间过充电的故障提供保护，控制电压平衡并且执行其它处理。正常情况下，为了通过将很多电池串联连接来形成二次电池块，二次电池被划分为针对每几个电池的单元块并且为每个单元块提供电池调节部件。此外，来自所述电池调节部件的信息被传输到控制电路以控制充放电开关等以便控制所述二次电池组。

专利文献1：JP-A-2002-152982。

发明内容

本发明所要解决的问题

然而，在为每个单元块提供从电池调节部件传输信息的电路时，单元块之间的潜在差异有所增加。因此，在向控制电路传输信号的系统中可以采用高电压。因此，连接到所述系统的电路组件或检测元件需要耐高压的组件。或者可替换地，必须对信号传输系统进行特定种类的绝缘。

图3是图示电池组示例的电路图，在该电池组中二次电池块通过将很多以上电池串联连接而形成，其中在合适的位置上采取了绝缘措施。如图3所示，二次电池块3通过将单元块2串联连接而形成，每个单元块2包括若干个二次电池1。每个单元块2具有电池调节部件25。所述电池调节部件25具有监视二次电池1的电压的功能以及调节二次电池1之间的电压平衡的功能。若干个单元块2被共同看做组合块4。存在监视单元块2的电压并且针对每个组合块4调节单元块2之间的电压平衡的从控制部件12。主控制部件14对从控制部件以及充电开关8和放电开关9进行控制，所述充电开关8和放电开关9基于来自组合块的从控制部件12的信息以及来自电流检测部件6的信息而被插入充放电路径中，所述电流检测部件6插入二次电池块3的充放电路径中。附带地，提供温度检测部件10以监视二次电池块3的温度，并且来自温度检测单元10的输出被输入到主控制部件。

在图3的情况下，与从控制部件12等输出的电压值相关的详细信息被转换为数字信号，所述数字信号接着由诸如光电耦合器和无线通信单元的信号传输器件传输到绝缘通信部件15，所述绝缘通信部件15被提供为与每个从控制部件相绝缘。所述信息从绝缘通信部件15被传输到主控制部件14。

图4是图示二次电池组的配置示例的电路图，其是图3图示的电路图的简化版本。在图4中，以与图3所示的那些类似的方式，二次电池块3通过将单元块2串联连接所形成，每个单元块2包括若干个二次电池1。每个单元块2具有电池调节部件35。所述电池调节部件35具有监视二次电池1的电压的功能以及调节二次电池1之间的电压平衡的功能。此外，所述二次电池组包括监视二次电池块3的充放电电流的电流检测部件6；以及基于来自电池调节部件35和电流检测部件6的信息对电池调节部件35进行控制的控制部件24。此外，所述二次电池组包括监视二次电池块3的温度的温度检测部件10；以及用来在控制部件24的控制下连接和断开充放电路径的充电开关8和放电开关9。

在图4所图示的二次电池组中，来自电池调节部件35的信息经由传输部件27被传输到控制部件24，所述传输部件27配备有耐高压电平转换电路或者诸如光电耦合器的绝缘通信器件。附带地，由于置于最接近充放电路径的单元块中的电池调节部件39处的参考电势处于与控制部件24相同的电平，所以来自电池调节部件39的输出被直接输入到控制部件24而不经过传输部件27。

如以上所描述的，为了解决以上的高电压问题，提供了绝缘通信部件，该绝缘通信部件在图3所图示的二次电池组的情况下与电池调节部件和从控制部件相绝缘，并且在图4所图示的二次电池组的情况下与耐高压电平转换电路或绝缘通信器件相绝缘。