[发明专利]单元平衡控制装置

说明书

本申请要求2010年11月26日申请的日本专利申请第2010-264210号的优先权，将其内容引入本文。

技术领域

本发明涉及使电池单元的单元电压均等化的单元平衡控制装置。

背景技术

众所周知，在电动汽车或混合动力汽车等车辆中，搭载有构成动力源的电机和给该电机提供电力的高压大容量电池。该电池通过串联连接多个由锂离子电池或镍氢电池等构成的电池单元而构成。目前，为了维持电池的性能，而进行监视各电池单元的单元电压以使各单元电压均匀化的单元平衡控制。

在特开平8-19188号公报(以下称为专利文献1)中公开了这样的技术，即，将电阻和开关元件的串联电路作为旁路电路与各单元并联连接，通过比较最低的单元电压和其他单元电压，对于其电压差超过第一规定值的单元，使开关元件导通以使旁路电路导通(使单元放电)，当上述电压差变成比第一规定值低的第二规定值以下时，使开关元件关断以将旁路电路切断，从而实现各单元电压的均匀化。

在特开2008-21589号公报(以下称为专利文献2)中公开了这样的技术，即，与专利文献1相同地在各单元上并联连接旁路电路，基于根据电池的状态(例如单元电压分布状况、电池的使用时间比例和容量恶化系数)设定的容量调整能力提高要求度，改变规定容量调整电流值，通过进行上述开关元件的占空比控制，使得在旁路电路中流过与其规定容量调整电流值相当的放电电流，从而实现各单元电压的均匀化。

如上所述，目前是基于单元电压的电压差或单元电压分布状况、电池的使用时间比例和容量恶化系数等，进行单元平衡控制。另一方面，在进行单元平衡控制时，由于在旁路电路中流过放电电流而发热，所以安装了旁路电路、单元电压检测电路和控制电路(控制IC)等的电路基板的温度上升，从而担心导致电路元件的损坏或误动作。

在上述现有技术中，没有考虑到这样的电路基板的温度上升而进行单元平衡控制，例如，当同时使多个单元的开关元件导通等情况频繁发生时，因电路基板的温度上升而导致电路元件的损坏或误动作，从而不能进行适当的单元平衡控制。

发明内容

本发明鉴于上述情况而完成。本发明的目的在于提供一种能够防止由于基板温度上升而引起的电路元件的损坏或误动作，从而维持适当的单元平衡控制的单元平衡控制装置。

为了达到上述目的，本发明采用了以下结构。

(1)根据本发明一实施方式的单元平衡控制装置，包括：具有旁路电阻和开关元件的串联电路、且与构成电池的多个单元的每一个并联连接的旁路电路；检测所述多个单元的各单元电压的单元电压检测部；检测安装了所述旁路电路的基板的温度的温度检测部；以及控制部，其基于从所述温度检测部检测的值和从所述单元电压检测部获得的需放电单元的单元电压值，计算并控制所述开关元件的占空比。

(2)进一步地，在上述(1)中记载的单元平衡控制装置可以如下地构成：所述控制部包括放电规定功率值计算部、需放电单元放电功率值计算部、和占空比控制部。所述放电规定功率值计算部基于由所述温度检测部检测的值，计算使所述基板温度上升到最大允许温度所需的放电规定功率值。所述需放电单元放电功率值计算部基于所述需放电单元的单元电压值，计算在连接到所述需放电单元上的旁路电路中消耗的需放电单元放电功率值。所述占空比控制部基于所述放电规定功率值和所述需放电单元放电功率值，计算占空比，并且以该计算出的占空比对连接到所述需放电单元上的旁路电路的开关元件进行占空比控制。

(3)进一步地，在上述(2)中记载的单元平衡控制装置可以如下地构成：所述放电规定功率值计算部基于由所述基板温度Ta、所述最大允许温度Tmax和所述基板的热电阻Rth构成的下述式(1)，计算所述放电规定功率值W1。

W1＝(Tmax-Ta)/Rth  ...(1)

(4)进一步地，在上述(2)或(3)中记载的单元平衡控制装置可以如下地构成：所述需放电单元放电功率值计算部基于由所述旁路电路的电阻值r和所述需放电单元的单元电压值Vi(i是需放电单元的识别序号)构成的下述式(2)，计算所述需放电单元放电功率值W2。

W2＝∑(Vi²/r)  ...(2)

(5)进一步地，在上述(2)、(3)、(4)的任何一项中记载的单元平衡控制装置可以如下地构成：所述占空比控制部基于由所述放电规定功率值W1和所述需放电单元放电功率值W2构成的下述式(3)，计算所述占空比Dy。

Dy＝(W1/W2)×100  ...(3)