[发明专利]充放电装置

说明书

技术领域

本发明涉及充放电装置，其分别独立地调整由至少1个以上的二次电池的电池单元构成的电池模块串联连接而成的电池组的所述电池模块的充电量。

背景技术

最近，在电动车(EV)、混合动力车(HEV)、插电式混合动力车(PHEV)、或燃料电池车(FCV)等至少通过电动机的驱动力行驶的车辆中，作为所述电动机的电力源的电池组被收纳在电池箱中。另外，所述电池组具备能充放电的由至少1个以上的二次电池的电池单元构成的电池模块串联连接的构成。用所述电池组所产生的直流高电压，通过逆变器来驱动所述电动机。

串联连接的所述电池模块在最初使用时，各个充电量均等，但若反复充放电，则由于每个电池模块的特性的偏差等而在每个电池模块的充电量中逐渐产生差异。

通常，在对电池组进行充电，且构成该电池组的任意的电池模块到达充电量上限的时间点，即使其它电池模块尚未满充电，也不得不停止该电池组的充电动作。

另一方面，在该电池组的放电过程中，在任意的电池模块到达充电量下限(放电终止电压)的时间点，不得不停止该电池组的放电动作。

如此地，在电池组的搭载车辆中，随着车辆的行驶距离延长，换言之随着车辆的使用时间增加，由于变得提早到达电池模块的串联连接整体、即电池组中的充电上限或充电下限，因此，作为该电池组能使用的充电容量事实上变少。

于是提出如下技术：监视表征构成该电池组的各电池模块的剩余容量的电压，适时使相对高电压的电池模块放电，将该放电电力充电到相对低电压的电池模块，由此使各电池模块的剩余容量均等{特开2010-213474号(JP2010-213474A)公报(摘要、图1、图2以及图3)、特开2011-67021号(JP2011-67021A)公报(摘要、图2、图9以及图10)}。

在JP2010-213474A公报、JP2011-67021A公报所涉及的技术中，对构成电池组的各电池模块分别连接交流产生电路块和整流电路块，使用电容器(JP2010213474A公报)或电容器与电感器的串联电路(JP2011-67021A)来对这些电路块之间进行连接，能调整各电池模块的充电量。

于是，为了电池组的维护和服务的方便，推荐在将串联连接所述电池模块的所述电池组的电压一分为二的中央部附近，设置手动的阻断用的开关{GUIDELINES FOR ELECTRIC VEHICLE SAFETY-SAE J2344JUN1998(4.3.2.1Suggested Disconnect Location and Type)}。

发明的概要

如JP2010-213474A公报所涉及的图37的充放电系统101的示意电路图所示那样，对于连接负载106的电池组102(为了理解的方便，将串联连接的电池模块104的个数设为4个)，在使位于电池组102的中间并与电池模块104串联连接的阻断用的开关108如图38所示那样从闭合状态成为断开状态时，在夹在该开关108的两侧的电压检测用布线110、112之间，通过后面详述的充放电用的电路块105的二极管D2施加电池组102的合成电压4×V0(实际上例如数百伏特)的反向电压，在图38中，对电容器C2施加从所述合成电压4×V0减去1个电池模块104(图38中正极与开关108的公共端子连接的电池模块)的电压V0(实际上例如数伏特)而得到的高电压(为4×V0-V0=3V0，但实际上为数百伏特)。

在JP2011-67021A公报所涉及的发明中，由于电容器被替代为电容器与电感器的串联电路，因此在使阻断用的开关从闭合状态成为断开状态时，同样对电容器施加高电压。

为此，电容器C2中需要使用耐电压性能为高耐压的部件。

但是，高耐压的电容器作为电路部件高价且大型，因此包含确保基板上的爬电距离等在内，存在影响装置整体的小形化和成本降低这样的问题。

发明内容

本发明考虑到这样的课题而提出，其目的在于提供一种在为了维护的方便等而在电池组设置了阻断用的开关的情况下也不需要使用高耐压的电容器的充放电装置。