[发明专利]电源装置

说明书

本申请是申请日为2011年02月02日、申请号为201180008697.1、发明名称为“电源装置”的发明专利申请的分案申请。

技术领域

本发明主要涉及具备将输出电压与输出电流双方都增大的大容量电池组的电源装置。

背景技术

将输出电压与输出电流双方增大的电源装置是将多个电池串联地连接来提高电压的。该电源装置以相同的充电电流对串联连接的电池进行充电、或者以相同的电流对串联连接的电池进行放电。因此，所有电池如果全部为相同的特性，则电池电压或剩余容量就不会发生不平衡。然而，在现实中，无法制造全部相同的特性的电池。电池的不平衡在重复进行充放电时会成为电压或剩余容量的不平衡。进而，电池电压的不平衡成为使特定的电池过充电、或者过放电的原因。为了防止该不良影响，正在开发具备对每个电池的电压进行检测来解除不平衡的单体电池平衡维持功能的车辆用的电源装置(参照专利文献1)。

在先技术文献

专利文献

专利文献1：JP特开2006-149068号公报

发明内容

发明所要解决的技术问题

如图4所示，专利文献1所公开的车辆用的电源装置40将构成串联电池组的每个电池41和放电电路42并联连接。放电电路42是放电电阻43与开关元件44的串联电路。该电源装置40利用放电电路42对提高了电压之后的电池41进行放电，以恢复单体电池平衡并解除电池的不平衡。对电池41进行放电的放电电路42将开关元件44切换为接通(ON)，利用放电电阻43对特定的电池41进行放电，以降低电压。

该电源装置40可以解除串联连接的电池41的不平衡。该电源装置虽然可以通过将多个电池串联连接来提高输出电压，但是电流容量成为每个电池的电流容量。电源装置的输出和电压与电流之积成比例，因此可以通过增大电流，从而进一步增大电源装置的输出。即，电源装置通过将多个电池串联并联地连接，从而可以增大输出电流与输出电压双方，可以进一步增大输出。将多个电池串联并联地配置为矩阵状之后进行连接的电源装置，和专利文献1同样，可以使串联连接的电池的电压均衡化来解除不平衡。但是，若按照使全部电池的电压均衡化的方式进行控制，则需要对多个电池进行充放电，均衡化极其花费时间。例如，将1000个锂离子电池串联并联地连接起来的大输出的电源装置存在：在使1000个锂离子电池的电压均衡化的方面会花费时间的缺点。

本发明正是鉴于现有的这种问题点而进行的。本发明的主要目的在于：提供一种在将多个单体电池串联并联地连接的同时可以有效地进行单体电池的均衡化的电源装置。

用于解决技术问题的手段及发明效果

为了达成上述目的，根据本发明的电源装置，是一种将多个单体电池并联地连接而成的电源装置，其特征在于，可以并联地连接多个单体电池来构成电池组，串联地连接多个电池组来构成电池单元，多个电池单元和输出线互相并联地连接，所述电源装置具备：抑制多个电池单元之间的电池剩余容量的偏差的第一均衡化电路；和抑制构成各电池单元且被串联连接的每个电池组的电池剩余容量的偏差的第二均衡化电路。由此，为了维持电源装置所包含的多个单体电池之间的单体电池平衡，作为利用第一均衡化电路来解除电池单元之间的不均衡并且利用第二均衡化电路来解除各电池单元所包含的电池组之间的不均衡的构成，可获得：无需单独地进行单体电池的均衡化，可以按照每个块在短时间内有效地恢复单体电池平衡的优点。

再有，根据第2电源装置，所述第二均衡化电路24可以具备与每个电池组20并联地连接且由第二限制电阻25与第二均衡化开关26构成的第二串联电路。由此，可以利用第二均衡化电路来解除各电池单元内电池组之间产生的不均衡。

进而，根据第3电源装置，所述电池单元10可以用装卸式的连接器来连接所述电池组20之间。由此，可以使得电池组的连接、更换操作更容易，尤其是在电池组的异常发生时容易地进行更换，除了可以缩短到修复为止的时间以外，还能获得可以不需要进行全部电池组的更换且降低成本的优点。

此外，根据第4电源装置，所述电池组20是将多个电池块串联地连接而构成的，每个电池块是将多个单体电池31并联地连接而成的，所述电池组20还可以按照每个所述电池块而具备使所述多个电池块均衡化的第三均衡化电路34。由此，也能够解除电池组内所包含的多个电池块之间的均衡化。

另外，根据第5电源装置，可以将所述电池组的容量设为1KVA～100KVA。

此外，根据第6电源装置，可以以自由装卸的方式将多个电池单元10连接到输出线OL。