电池组容量调整装置及其容量调整方法制造方法及图纸

控制单元基于用作为容量调整电路执行容量调整的参考电压的旁路接合电压来计算要产生的目标电能，和，如果确定需要调整各电池的容量，就发布用于逆变器的电能产生命令，以便产生目标电能。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种与由多个电池构成的电池组结合使用的容量调整装置和容量调整方法。
技术介绍
在相关技术中已知存在一种检测构成电池组的多个电池的开路电压，并基于所检测的开路电压的电压分布分别对电池进行放电来调整电池容量的装置(参见日本公开专利，公开号No.H10-322925)。
技术实现思路
然而，由于相关技术中的装置参考在所检测电池电压中的最低电压来对电池进行放电，所以当在电压中存在明显变化时，产生了这样的问题，即，在电压没有变低的其它电池中的电荷被浪费地放电。本专利技术提供一种用于通过串联连接多个电池构成的电池组的电池组容量调整装置，包括每一个相应于所述多个电池中的一个提供的容量调整电路，用于如果相应电池的电压超过预定旁路接合电压，则通过放电该相应电池来执行容量调整；电能产生装置，其产生用来对电池组进行充电的电能；容量调整判断装置，其进行有关是否需要为电池组执行容量调整的判断；目标电能产生计算装置，其基于旁路接合电压计算要产生的目标电能；和，电能产生控制装置，其用于如果容量调整判断装置确定需要进行容量调整，则发布电能产生命令给电能产生装置，以便产生由目标电能产生计算装置计算的目标电能。本专利技术提供一种通过使用容量调整电路来调整构成电池组的多个电池的容量的电池组容量调整方法，所述调整电路的每一个相应于所述多个电池中的一个而提供，如果相应电池的电压超过预定旁路接合电压，该调整电路放电该相应电池，该方法包括步骤进行有关是否需要为电池组执行容量调整的判断；基于旁路接合电压计算要产生的目标电能；和，如果确定需要对电池组进行容量调整，就为产生用于充电电池组的电能产生装置发布电能产生命令，以便产生目标电能。附图说明图1显示了根据本专利技术的电池组容量调整装置用于混合车辆的实施例的系统结构；图2详细显示了在容量调整电路(旁路电路)中使用的结构；图3显示了当旁路接合电压被设定为低值(3.4V)时，各电池电压中容量调整前的变化和容量调整后的变化；图4显示了由在该实施例中实现的电池组容量调整装置执行的容量调整过程的流程图；图5显示了在常规充/放电模式中，电池组的SOC(％)和电池组内的电能之间的关系；图6显示了在容量调整模式中，电池组的SOC(％)和电池组的电能之间的关系；图7显示了表示调整过的再生限制值的线；和图8显示了表示调整过的输出限制值的线。具体实施例方式图1显示了根据本专利技术的电池组容量调整装置用于混合车辆时的实施例的系统结构图。电池组1是通过串联连接n(n正整数)个电池C1～Cn构成的。通过在逆变器4中变换电池组的直流电压而获得的交流电压适用于作为车辆行驶驱动源的三相交流电动机5。包括CPU 3a、ROM 3b、RAM 3c和定时器3d的控制单元3通过控制逆变器4来对电池组进行充电和放电。电压传感器6检测电池组1中的总电压Vbat并将检测的总电压输出到控制单元3。图2详细显示了容量调整电路(旁路电路)2。为了简化解释，假设电池组1由8个电池C1～C8构成。容量调整电路2包括电压检测电路Vt1～Vt8、电压比较器IC1～IC8、旁路电阻R1～R8和开关SW1～SW8。每一个与其中一个电池接合提供的电压检测电路Vt1～Vt8检测相应电池C1～C8的电压。电压比较器IC1～IC8分别比较由电压检测电路Vt1～Vt8检测的电池电压和预定旁路接合电压Vbps(门限电压Vbps)，并将比较结果输出到相应开关SW1～SW8。如果从电压比较器IC1～IC8的任何一个输出指示电池电压高于旁路接合电压Vbps的信号，那么相应的开关SW1～SW8就进入ON状态。如果，例如，开关SW1被接通，那么电流就从电池C1流过与开关SW1串联连接的旁路电阻R1。也就是，如果电池电压超过旁路接合电压Vbps，那么该电池就通过相应旁路电阻放电。结果，降低了各电池电压中变化的程度。图3显示了在旁路接合电压被设定为低值(3.4V)时，各电池中容量调整前的电压变化和容量调整后的电压变化。如图3所示，虽然各电池的电压被调整以便经过容量调整获得一致性，但是当旁路接合电压被设定为低值时，大量的电能被释放掉，导致了显著的能量损失。因此，在本实施例的电池组容量调整装置中，旁路接合电压Vbps被设定为相对高的值。在该例子中，旁路接合电压的值被设定为高于当以常规充/放电模式(具有50％的目标充电率)充/放电各电池时检测的各电池电压的平均值(例如，3.9V)。图4显示了由该实施例中的电池组容量调整装置执行的容量调整过程的流程图。该处理开始于步骤S10，并由控制单元3中的CPU 3a按预定时间间隔(例如，每隔10ms)执行。在步骤S10，进行有关是否在容量调整模式中执行充/放电控制的判断，这一点在后面详细描述。在该实施例中，该判断是通过确定在其中安装有本实施例电池组容量调整装置的混合车辆已经使用的时间长度Ton是否等于或大于预定时间长度T1以及已经执行容量调整的时间长度Tbon是否小于预定时间长度T2来进行的。存储在RAM 3c中的值被用作混合车辆使用的时间长度Ton和容量调整的时间长度Tbon。如果使用时间长度Ton等于或大于预定时间长度T1并且容量调整时间长度Ton小于预定时间长度T2，那么就判断需要进行容量调整，并且操作转到步骤S50，否则，操作转到步骤S20。在步骤S20到S40中执行处理来实现常规充/放电模式的控制。图5显示了在常规充/放电模式下，电池组1的SOC(％)和电池组1的电能之间的关系。电池组1的允许输出电能被设定为等于或小于电池组1的最大输出电能，而至电池组1的允许输入电能被设定为等于或小于最大输入电能的值。注意，允许输出电能和最大输出电能之间的容限以及允许输入电能和最大输入电能之间的容限应该设定为保证额定时间输出和额定时间输入并且允许短时间周期内的电能输出和电能输入在容限范围内。在以常规充/放电模式实施的控制下，基于驾驶员驾驶车辆的驾驶状态确定电动机5处于电能消耗状态还是处于再生操作状态，并相应于电池组1的SOC做出有关电动机5的电能产生状态和有关发动机10是否处于空转停止状态的判断。例如，在25(％)≤SOC＜45(％)的SOC范围内，执行行驶电能产生控制，在该控制下，由发动机10驱动的电动机5所进行的电能产生被给予优先级，如图5所示。此外，即使当出现空转停止状态时，也不应用空转停止，并且通过使用发动机10作为动力能源由电动机5进行电能产生。应该注意，一旦SOC变得等于或小于35％，那么实施控制来调整电池组1的输出。在45(％)≤SOC＜65(％)的SOC范围内，执行行驶电能产生控制，在该控制下，发动机10的燃料效率被给予优先级，同时通过使用发动机10作为动力能源来用电动机5产生电能。此外，如果存在空转停止状态，那么就应用空转停止状态来停止发动机10。一旦SOC超过55％，就执行控制以对通过使用发动机10作为动力能源实现的电能产生进行限制。在65(％)≤SOC＜85(％)的SOC范围内，电能不是使用发动机10作为动力能源来产生的，并仅仅执行再生电能产生控制，在该控制中，利用在车辆减速等时出现的减速能量。如果存在空转停止状态，也应用空转停止。应该注意，一旦SOC超过75％，就开始执行用于限制通过再生电能产生所生成的电量的控制。在步骤S20，定时器本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于通过串联连接多个电池构成的电池组的电池组容量调整装置，包括：每一个相应于所述多个电池中的一个提供的容量调整电路，该调整电路用来如果相应电池的电压超过预定旁路接合电压，则通过放电该相应电池来执行容量调整；产生用来充电所述电池组的电能的电能产生装置；进行有关是否需要为电池组执行容量调整的判断的容量调整判断装置；基于旁路接合电压计算要产生的目标电能的目标电能产生计算装置；和电能产生控制装置，其用于如果容量调整判断装置确定需要进行容量调整，则发布用于电能产生装置的电能产生命令，以便产生由目标电能产生计算装置所计算的目标电能。

【技术特征摘要】
JP 2004-3-23 2004-0845881.一种用于通过串联连接多个电池构成的电池组的电池组容量调整装置，包括每一个相应于所述多个电池中的一个提供的容量调整电路，该调整电路用来如果相应电池的电压超过预定旁路接合电压，则通过放电该相应电池来执行容量调整；产生用来充电所述电池组的电能的电能产生装置；进行有关是否需要为电池组执行容量调整的判断的容量调整判断装置；基于旁路接合电压计算要产生的目标电能的目标电能产生计算装置；和电能产生控制装置，其用于如果容量调整判断装置确定需要进行容量调整，则发布用于电能产生装置的电能产生命令，以便产生由目标电能产生计算装置所计算的目标电能。2.根据权利要求1的电池组容量调整装置，其中当输出用来产生目标电能的电能产生命令时，所述电能产生控制装置不对电能产生装置实施电能产生限制控制，以及，不输出电能产生命令时，所述电能产生控制装置通过执行电能产生控制来限制对于电池组的充电量。3.根据权利要求1的电池组容量调整装置，进一步包括用来基于电池组的状态校正由目标电能产生计算装置计算的目标电能的校正装置。4.根据权利要求3的电池组容量调整装置，其中所述电池组状态包括电池组的SOC、温度和退化程度中的至少一个。5.根据权利要求2的电池组容量调整装置，其中所述电池组容量调整装置被安装在车辆中，和如果由电能产生装置产...

【专利技术属性】
技术研发人员：袖野強，
申请(专利权)人：日产自动车株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]