[发明专利]残余容量均匀化装置和方法以及残余容量均匀化装置套件

说明书

技术领域

本发明涉及使构成电池组的串联连接的多个二次电池的残余容量(也称为“充电状态”或者“SOC(state of charge)”)均匀化的残余容量均匀化装置和方法以及残余容量均匀化装置套件(set)，更详细而言，涉及利用了一个电感和高速地交替接通/断开的一对开关元件的残余容量均匀化装置和方法以及残余容量均匀化装置套件。

背景技术

电动汽车、混合动力车辆中通常使用将100个以上二次电池串联连接而成的电池组。但是，如果电池组反复进行充放电，则构成电池组的各个二次电池的残余容量之差增大，残余容量变得不均匀。结果，电池组的实效容量会减少，电池组的寿命将缩短。因此，要求一种使构成电池组的二次电池的残余容量均匀化的技术。

下述的专利文献1中记载有使构成电池组的二次电池的残余容量均匀化的技术的一个例子。根据该专利文献1所记载的技术，通过使第1模式和第2模式分别以短时间间隔交替反复的动作执行适当的期间，来使二次电池B1以及B2的电压均等化，其中，所述第1模式是在通过对串联连接的2个二次电池B1与B2的接点连接电感的一端，并将电感的另一端与二次电池B1的另一端连接而形成的第1闭合电路中流动电流的模式，所述第2模式是在通过将电感的另一端与二次电池B2的另一端连接而形成的第2闭合电路中流动电流的模式。

【专利文献1】日本特开2001-185229号公报

不过，在上述的专利文献1所记载的技术中，需要按每2个二次电池设置一个电感。因此，例如对于串联连接有100个二次电池的电池组，需要设置50个电感。结果，如果二次电池的数量增加，则电感的数量也增加，导致装置的尺寸以及制造成本增大。

而且，在上述专利文献1所记载的技术中，需要按每2个二次电池设置用于使第1以及第2模式交替反复的一对开关元件。由于该开关元件以高的切换频率进行开关，所以会产生电放射噪声、传导噪声。因此，如果二次电池的数量增加，则开关元件的数量也增加，导致噪声增大。

发明内容

鉴于此，本发明的目的在于，提供一种能够利用少数的电感以及开关元件，实现构成电池组的串联连接的多个二次电池的残余容量的均匀化的残余容量均匀化装置和方法以及残余容量均匀化装置套件。

为了实现上述目的，本发明的第1残余容量均匀化装置是使构成电池组的串联连接的多个二次电池的残余容量均匀化的残余容量均匀化装置，具备：电感，一端与上述电池组的相互邻接的二次电池之间的基准节点连接；第1和第2开关元件，各自的一端与上述电感的另一端连接；第1切换开关组，能够将上述第1开关元件的另一端与上述电池组中连接于上述基准节点的高电位侧的各二次电池的高电位侧节点连接；第2切换开关组，能够将上述第2开关元件的另一端与上述电池组中连接于上述基准节点的低电位侧的各二次电池的低电位侧节点连接；和控制部，控制上述第1和第2开关元件以及上述第1和第2切换开关组的接通/断开，上述控制部，从上述第1切换开关组逐个选择第1切换开关并使其成为导通状态，形成包含所选择的第1切换开关、该第1切换开关所连接的高电位侧节点与上述基准节点之间的二次电池、上述第1开关元件以及上述电感的第1闭合电路，并从上述第2切换开关组逐个选择第2切换开关并使其成为导通状态，形成包含所选择的第2切换开关、该第2切换开关所连接的低电位侧节点与上述基准节点之间的二次电池、上述第2开关元件以及上述电感的第2闭合电路，按通过上述第1以及第2切换开关的选择而分别决定的上述第1以及第2闭合电路的组合，在规定期间，按照上述第1开关元件的导通时间与上述第2开关元件的导通时间的比率成为上述第1闭合电路所含有的二次电池的数量与上述第2闭合电路所含有的二次电池的数量的比率的反比的方式，使上述第1以及第2开关元件交替接通/断开，反复进行逐个切换上述第1以及第2切换开关的循环。