[发明专利]能量移动电路以及蓄电系统

说明书

单元选择电路(11)被设置于串联连接的n(n为2以上的整数)个单元(C1‑C4)与电感器(L1)之间，能够使选择单元的两端与电感器(L1)的两端导通。钳位电路(12)具有用于在单元选择电路(11)未选择任一个单元(C1‑C4)的状态下形成包含电感器(L1)的闭环的至少一个钳位开关(Sc1‑Sc4)。电流检测电路(Rs、AP1)对流过电感器(L1)的电流的值进行检测。低通滤波器(15)对检测值进行频带限制。若进行了频带限制的检测值超过阈值，则过电流检测电路(16)启动电感器(L1)的保护。

技术领域

本发明涉及对串联连接的多个单元、模块间的能量进行移动的能量移动电路以及蓄电系统。

背景技术

近年来，锂离子电池、镍氢电池等二次电池被用于各种用途。例如，被用于以向EV(Electric Vehicle)、HEV(Hybrid ElectricVehicle)、PHV(Plug-in Hybrid Vehicle)的行驶用电机提供电力为目的的车载(包含电动自行车)用途、以峰值偏移、备份为目的的蓄电用途、以系统的频率稳定化为目的的FR(Frequency Regulation)用途等。

一般地，在锂离子电池等的二次电池中，从电力效率的维持以及安全性担保的观点出发，在串联连接的多个单元间执行使容量均等化的均等化处理。均等化处理中，存在无源方式和有源方式。无源方式是如下方式，即，在串联连接的多个单元分别连接放电电阻，对其他单元放电，以使得其他单元的电压与电压最低的单元的电压一直，从而使多个单元间的容量一致。有源方式是如下方式，即，在串联连接的多个单元之间进行能量移动，从而使多个单元间的容量一致。有源方式的电力损失较少，能够抑制发热量，但现在电路结构简单且低成本的无源方式为主流。

近年来，特别是在车载用途中，电池组的能量容量和输出正在增加。也就是说，电池组内的各单元的容量和单元的串联数正在增加。伴随于此，在多个单元间变得不均衡的能量增大。因此，通过均等化处理，为了消除多个单元间的不均衡所需的时间也增大。

对此，特别是在车载用途中，需要均等化处理所需的时间的缩短。为了短时间消除较大的能量不均衡，需要流过大电流来进行均等化。在无源方式中，通过利用电阻来使电压较高的单元的容量消耗从而使能量不均衡消除，因此若流向电阻的电流变大则发热量也变大。如上述那样，若单元的串联数增加，则难以在基板上确保针对电阻发热的散热面积。

因此，不是将能量转换为热量来使其消耗而是使能量向容量较少的单元移动的有源方式的必要性提高。作为有源方式的均等化电路的结构，具有在将两个单元的中点与并联连接于两个单元的两个开关的中点之间连接电感器的结构(例如，参照专利文献1)。

在先技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开平7-322516号公报

发明内容

-发明要解决的课题-

在使用了电感器的有源方式的均等化电路中，为了防止电感器的饱和而需要设置过电流保护电路。流向电感器的电流的检测波形中，叠加伴随着开关的高频噪声。为了抑制该高频噪声，考虑在过电流检测电路的前级设置低通滤波器。

在上述的有源方式的均等化电路的过电流保护电路中，需要捕捉电感器电流从上升向下降切换的瞬间的峰值电流值，但由于低通滤波器的影响，难以捕捉真正的峰值电流值。

此外，为了防止基于高频噪声的过电流保护电路的误检测，需要较大地设计低通滤波器的时间常数，较低地设计过电流检测用的阈值。该情况下，无法充分地利用电感器的性能。相对于通常动作的范围，成为余量过剩的设计，电路规模以及成本产生较大的浪费。

本公开鉴于这种状况而作出，其目的在于，提供一种在使用了电感器的能量移动电路中通过适当的电路规模以及成本来实现高精度的过电流保护的技术。

-解决课题的手段-