[发明专利]用于电池组的电压均衡器

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于串联连接一个或多个电池块并且输出给定电压的电池组的电压均衡器，该电压均衡器使各个电池块的输出电压均衡。

背景技术

例如，安装在混合动力车辆或电动车辆中的二次电池包含串联电路，在该串联电路中，输出给定电压的多个单位电池串联连接，并且在该串联电路的两端产生例如200V的高压电力。通过使用二次电池的该电力，驱动马达被驱动。为了均衡各个单位电池的输出电压，在这样的多个单位电池串联连接的电池组中，设置均衡开关，以经由放电电阻器在各个单位电池或各个包含多个单位电池的电池块的正电极与负电极之间引起短路。对于输出较高电压的单位电池或电池块，将均衡开关接通（电路闭合）以消耗电力，使得将输出电压控制成与其它单位电池或电池块的输出电压一致。

在上述的电压均衡电路中，当电路有故障时，发生不能使各个单位电池或电池块的输出电压均衡的问题。因此，如专利技术文献1中所述，已经提出了具有诊断均衡电路是否正常工作的功能的均衡器。

图1是示意性地示出在专利技术文献1中所描述的均衡器的说明性图示，其中将待均衡的单位电池51的正电极经由电阻器R51和开关SW51连接到测量装置52的端子T51，将待均衡的单位电池51的负电极经由电阻器R52和开关SW52连接到测量装置52的端子T52。将开关SW53和电阻器R53的串联电路设置在测量装置52的两个端子T51和T52之间。当均衡电压时，开关SW53在各开关SW51和SW52两者均接通的状态下接通，因此，放电电流在放电电阻器53中流动，并且消耗了单位电池51的电力，从而降低单位电池51的电压。

此外，当诊断开关SW53时，在各开关SW51和SW52两者都接通时，测量装置52测量在开关SW53切断的情况下的端子之间的电压以及在开关SW53接通的情况下的端子之间的电压，并且，基于测量的结果判定均衡开关SW53是否正常工作。换言之，当开关SW53切断时，测量装置52检测单位电池51的两个端子之间的电压，并且当开关SW53接通时，测量装置52检测对应于电阻器R51至R53的分压比的电压，这使得可以基于检测到的电压来判定均衡开关SW53是否正常工作。

引用列表

专利文献

专利技术文献1：日本专利文献JP2009-159769A

发明内容

然而，在专利技术文献1的均衡器中，由于有必要检测在均衡开关SW53接通与切断的两个状态下的电压，所以存在故障诊断所需的步骤的数量太多的问题。虽然可以诊断均衡开关SW53是否正常工作，但是存在如下缺陷：当在操作均衡开关SW53的驱动系统（未图示出）中存在故障时，不能检测到故障。因此，可能发生如下问题：即使当均衡开关SW53正常工作时，也会错误地检测到异常。

已经做出了本发明以解决这些常规问题，并且本发明的目的是提供用于电池组的电压均衡器，该电压均衡器能够确保迅速检测均衡电路中的异常，该均衡电路使构成电池组的各个电池模块的电压均衡。

为了实现上述目的，根据本发明的第一方面的电压均衡器设置有：包含串联电路的电池组，在该串联电路中，一个以上的电池块串联连接，且该电池块由一个以上的单位电池构成；所述电池组用于在该串联电路的两端产生预期的电压，所述电压均衡器用于均衡这些电池块的输出电压。该电压均衡器包含放电电阻器、均衡开关、均衡控制单元、以及均衡诊断单元。各个放电电阻器设置在每一个所述电池块的正电极和负电极中的至少一个处。各个均衡开关设置在每一个所述电池块的所述正电极和所述负电极之间，所述均衡开关用于切换每一个所述电池块的所述正电极和所述负电极之间经由所述放电电阻器的连接和断开。当给出均衡开始命令时，该均衡控制单元产生均衡控制信号，该均衡控制信号由判定所述均衡开关的连接或断开的第一状态信号或第二状态信号的位串所构成；并且该均衡控制单元将所述均衡控制信号输出到对应的均衡开关，以便控制该均衡开关的连接和断开。该均衡诊断单元获得每一个所述电池块的均衡检测信号，该均衡检测信号基于与每一个所述电池块相对应的均衡开关与放电电阻器的连接点处产生的电压，由所述第一状态信号或所述第二状态信号的位串构成；所述均衡诊断单元还获得所述均衡控制信号，并且基于所述均衡检测信号和所述均衡控制信号来诊断所述均衡开关的工作状态；所述均衡诊断单元用于将所述均衡控制信号与对应于所述均衡开关的所述均衡检测信号相比较，从而基于所述比较的结果来判定是否对每一个所述电池块正常进行了均衡处理。