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公開番号2025130398
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-09-08
出願番号2024027542
出願日2024-02-27
発明の名称セルバランス装置及び電源装置
出願人Astemo株式会社
代理人弁理士法人志賀国際特許事務所
主分類H02J 7/02 20160101AFI20250901BHJP(電力の発電,変換,配電)
要約【課題】実装面積の増大やコストの上昇を抑制しつつセルバランス電流の最小値を確保することが可能なセルバランス装置及び電源装置を提供する。
【解決手段】スイッチング素子と温度上昇により抵抗値が増加する可変抵抗器との直列回路として構成され、バッテリを構成する複数のバッテリセルの各々に並列接続された複数の放電回路と、複数のバッテリセルのセル電圧を各々検出する第1の電圧検出回路と、複数のスイッチング素子の両端電圧を各々検出する第2の電圧検出回路と、セル電圧に基づいて複数のセル電圧を均等化するようにスイッチング素子をオン/オフ制御する制御部とを備え、制御部は、オン/オフ制御によってスイッチング素子の両端電圧が所定の電圧しきい値を上回ると、制御方式をオン/オフ制御からデューティ制御に切替えることによって放電電流の低下を抑制する。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
スイッチング素子と温度上昇により抵抗値が増加する可変抵抗器との直列回路として構成され、バッテリを構成する複数のバッテリセルに各々並列接続された複数の放電回路と、
複数の前記バッテリセルのセル電圧を各々検出する第１の電圧検出回路と、
複数の前記スイッチング素子の両端電圧を各々検出する第２の電圧検出回路と、
前記セル電圧に基づいて複数の前記セル電圧を均等化するように前記スイッチング素子をオン／オフ制御又はデューティ制御する制御部とを備え、
前記制御部は、前記オン／オフ制御によって前記スイッチング素子の前記両端電圧が所定の電圧しきい値を上回ると、制御方式を前記オン／オフ制御から前記デューティ制御に切替えることによって放電電流の低下を抑制することを特徴とするセルバランス装置。
続きを表示（約 250 文字）【請求項２】
前記制御部は、前記放電電流の積算値を演算することによりＳＯＣ（State Of Charge）を評価することを特徴とする請求項１に記載のセルバランス装置。
【請求項３】
前記制御部は、前記両端電圧が前記電圧しきい値を上回ると、前記放電電流の低下を抑制するデューティ比で前記デューティ制御を実行することを特徴とする請求項１又は２に記載のセルバランス装置。
【請求項４】
請求項１又は２に記載のセルバランス装置と、前記バッテリとを備える電源装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、セルバランス装置及び電源装置に関する。
続きを表示（約 1,600 文字）【背景技術】
【０００２】
下記特許文献１には、簡易な制御で適切なセルバランスを行うことができるセルバランス装置が開示されている。このセルバランス装置は、複数のバッテリセルを放電可能な複数の放電回路と、複数の放電回路を制御する制御部とを備え、複数の放電回路がＰＴＣサーミスタが挿入された放電抵抗部と、放電抵抗部の導通状態及び非導通状態を切り替えるスイッチとを含む第１放電回路であり、制御部は複数のバッテリセルの電圧状態に基づいて上記スイッチを切り替える。
【０００３】
このようなセルバランス装置によれば、ＰＴＣサーミスタがキュリー温度以上になると内部抵抗が大きく増加する性質を有するので、放電に伴って温度が上昇してもキュリー温度になるまではＰＴＣサーミスタの抵抗値の上昇が抑えられ、よって大きな放電電流を流すことができる。また、放電に伴ってキュリー温度以上の温度になると、ＰＴＣサーミスタの抵抗値が次第に大きくなるので放電電流が次第に小さくなり、よって発熱を抑制することができる。したがって、このセルバランス装置によれば、簡易な制御で適切なセルバランスを行うことが可能である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特開２０２２－１０８４１２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、上述したセルバランス装置では、ＰＴＣサーミスタの温度に応じて放電電流（セルバランス電流）を調節することができるが、各々のＰＴＣサーミスタに抵抗体を並列接続することにより、セル電圧の降下速度の低下抑制つまりセルバランス電流の最小値の確保を行っている。このようなセルバランス装置では、実装面積の増大やコストの上昇が懸念される。
【０００６】
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、実装面積の増大やコストの上昇を抑制しつつセルバランス電流の最小値を確保することが可能なセルバランス装置及び電源装置の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために、本発明では、セルバランス装置に係る第１の解決手段として、スイッチング素子と温度上昇により抵抗値が増加する可変抵抗器との直列回路として構成され、バッテリを構成する複数のバッテリセルの各々に並列接続された複数の放電回路と、複数の前記バッテリセルのセル電圧を各々検出する第１の電圧検出回路と、複数の前記スイッチング素子の両端電圧を各々検出する第２の電圧検出回路と、前記セル電圧に基づいて複数の前記セル電圧を均等化するように前記スイッチング素子をオン／オフ制御する制御部とを備え、前記制御部は、前記オン／オフ制御によって前記スイッチング素子の前記両端電圧が所定の電圧しきい値を上回ると、制御方式を前記オン／オフ制御から前記デューティ制御に切替えることによってセルバランス電流として機能する放電電流の低下を抑制する、という手段を採用する。
【０００８】
本発明では、セルバランス装置に係る第２の解決手段として、上記第１の解決手段において、前記制御部は、前記セルバランス電流の積算値を演算することにより放電量を評価する、という手段を採用する。
【０００９】
本発明では、セルバランス装置に係る第３の解決手段として、上記第１又は第２の解決手段において、前記制御部は、前記両端電圧が前記電圧しきい値を上回ると、前記放電電流の低下を抑制するデューティ比で前記デューティ制御を実行する、という手段を採用する。
【００１０】
本発明では、電源装置に係る解決手段として、上記第１～第３のいずれかの解決手段に記載のセルバランス装置と、前記バッテリとを備える、という手段を採用する。
【発明の効果】
（【００１１】以降は省略されています）

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