JP2001008371A - 組電池及びその充電方法 - Google Patents
組電池及びその充電方法Info
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Abstract
発生しても安全に動作を停止できるようにする。 【解決手段】 複数個の単電池10を直列接続した直列
回路11を並列接続して負荷20に接続する組電池にお
いて、充電時にはスイッチ14を開放することにより並
列接続状態から解いて単電池10を単一の直列回路11
を構成した状態にして充電装置30に接続する。
Description
えてなる組電池に関する。
動車の動力用電池では、図3に示すように、多数の単電
池1を直列接続して高電圧化し、それらの直列回路2を
複数列構成して並列接続することで大容量化するように
なっており、これが負荷3に接続される。一方、その組
電池の充電時には、同図に示すように、上述の直並列接
続状態のまま充電装置4に接続されることが一般的であ
る。
方法では、充電時にいずれかの単電池1が、万一、内部
短絡を起こすと充電装置4の動作を遮断したとしても、
他の直列回路2から短絡電流が流れ込んでしまう。直列
接続数や並列回路数が少ない従来の低圧・小容量の組電
池では短絡電流の値はさほど大きくはならず、事故電流
は次第に収まる傾向を呈するが、高電圧・大容量化した
組電池ではその影響は甚大であることが判明した。
で、その目的は、充電時に単電池の短絡事故が万一発生
した場合でも、重大な事故に至ることを未然に防止する
ことができる組電池及びその充電方法を提供することに
ある。
発明は、複数個の単電池を直列接続した直列回路を並列
接続して負荷に接続する組電池において、充電時には前
記並列接続状態から解いて前記単電池の直列回路を直列
に接続した状態にして充電装置に接続するところに特徴
を有する。この構成では、単電池を直列接続した直列回
路が充電時には並列接続されていないから、充電時に万
一単電池の内部短絡が発生しても、他の直列回路から事
故電流が流れ込むことがなく、短絡した単電池の異常発
熱や発火等の事故に至ることを防止できる。
て、各直列回路毎に充電装置を接続するところに特徴を
有する。充電装置の容量を小さくできるという利点があ
る。請求項3の発明に係る組電池は、複数個の単電池か
らなるものにおいて、単電池を直列接続した直列回路を
並列接続して負荷に接続する状態と、前記各直列回路を
互いに切り離すことで並列接続状態から解いて各直列回
路をそれぞれの充電装置に接続する状態とに切り換える
スイッチを備えたところに特徴を有し、請求項1の発明
と同様の作用・効果を奏する。
記スイッチが、複数の直列回路のうちの一部のみを並列
接続して負荷に接続し、他の直列回路は負荷から切り離
す構成とするところに特徴を有する。このようにする
と、負荷から切り離された単電池群の無用な発熱を抑え
ることができると共に、安全確保の面から望ましく、特
に単電池としてリチウムイオン二次電池を使用する場合
に好適する。
数個の単電池を直並列接続して高電圧・大容量化したも
のにおいて、充電時に単電池の内部短絡が発生したとし
ても、大事故に至ることを未然に防止することができ
る。
て図面を参照して説明する。単電池10は例えばリチウ
ムイオンタイプの二次電池であり、これを例えば120
個直列接続して直列回路11を構成してある。この直列
回路11は例えば7回路設けてあり、単電池10の総個
数が120×7=840個からなる高電圧・大容量の組
電池が構成されている。
には端子12,13が設けられると共に、隣接する直列
回路11との間に単極単投のスイッチ14が設けられて
いる。従って、このスイッチ14群を全て閉成すると全
ての直列回路11が並列接続された状態となり、スイッ
チ14群を全て開放すると各直列回路11が並列接続状
態から解かれてそれぞれ独立する。
続する場合には、図1に示すように、スイッチ14群を
閉成して全直列回路11を並列接続状態とし、いずれか
の端子12,13に負荷20を接続する。この時、各単
電池10毎の電圧、全体の出力電圧、各直列回路11の
負荷電流、全体の負荷電流等を測定して放電状態の管理
を行うことができる。
に示すように全てのスイッチ14群を開放して各直列回
路11を並列接続状態から解いて、7個の各直列回路1
1を独立させる。これにより、10個の単電池10が単
一の直列回路11を構成した状態となる。そこで、各直
列回路11の端子12,13に充電装置30をそれぞれ
接続して充電を行う。この場合、例えば各単電池10の
電圧、各直列回路11の電圧・電流を検出して充電動作
の管理を行うことができる。
10に内部短絡事故が発生したとすると、その単電池1
0が属する直列回路11において電流が急増するから、
これを検出してその直列回路11に接続された充電装置
30の動作が停止される。このとき内部短絡を起こした
単電池10に並列に接続された回路は存在しないから、
充電装置30が遮断されれば、事故電流は直ちに収束
し、単電池10の異常発熱・発火等に至る危険はない。
の単電池10を直並列接続して高電圧・大容量化したも
のでありながら、充電時に単電池10の内部短絡が発生
したとしても、大事故に至ることを未然に防止すること
ができるという効果が得られる。
説明した実施の形態に限定されるものではなく、例えば
次のような実施の形態も本発明の技術的範囲に含まれ、
さらに、下記以外にも要旨を逸脱しない範囲内で種々変
更して実施することができる。 (1)本発明は単電池がリチウムイオン二次電池の場合
に特に効果的なものではあるが、これに限られず、ニッ
ケル水素タイプ等の他の種類の電池に適用することもで
きる。 (2)上記実施形態では、単電池10を840個直並列
接続したが、使用個数はこれに限られないことは勿論で
ある。また、充電時には各直列回路11にそれぞれ充電
装置30を接続して計7台の充電装置30を使用するよ
うにしたが、これに限らず、例えば全ての直列回路11
を直列に接続して1台の充電装置によって充電してもよ
く、或いは、一部の複数の直列回路11を直列接続して
それぞれに充電装置を接続する構成としてもよい。 (3)上記実施形態では、放電時に全ての直列回路11
を並列接続して負荷20に接続するようにしたが、負荷
容量が小さい場合には、1又は複数の一部の直列回路1
1のみを並列接続して負荷20に接続し、他の直列回路
11は負荷20から切り離すスイッチ構成としてもよい
(請求項4の発明)。このようにすると、負荷20から
切り離された単電池10群の無用な発熱を抑えることが
できると共に、安全確保の面から望ましく、特に単電池
としてリチウムイオン二次電池を使用する場合に好適す
る。
図
Claims (4)
- 【請求項1】 複数個の単電池を直列接続した直列回路
を並列接続して負荷に接続する組電池において、 充電時には前記並列接続状態から解いて前記単電池の直
列回路を直列に接続した状態にして充電装置に接続する
ことを特徴とする組電池の充電方法。 - 【請求項2】 前記直列回路毎に充電装置を接続するこ
とを特徴とする請求項1記載の組電池の充電方法。 - 【請求項3】 複数個の単電池からなるものにおいて、
前記単電池を直列接続した直列回路を並列接続して負荷
に接続する状態と、前記各直列回路を互いに切り離すこ
とで並列接続状態から解いて各直列回路をそれぞれの充
電装置に接続する状態とに切り換えるスイッチを備えた
ことを特徴とする組電池。 - 【請求項4】 前記スイッチは、前記直列回路のうちの
一部のみを並列接続して負荷に接続し、他の直列回路は
前記負荷から切り離す構成であることを特徴とする請求
項3記載の組電池。
Priority Applications (1)
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---|---|---|---|
JP17332799A JP4042260B2 (ja) | 1999-06-18 | 1999-06-18 | 組電池及びその充電方法 |
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JP4042260B2 JP4042260B2 (ja) | 2008-02-06 |
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2011072084A (ja) * | 2009-09-24 | 2011-04-07 | Hokuriku Electric Power Co Inc:The | 大型二次電池の充電方法及びシステム |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5718841U (ja) * | 1980-07-08 | 1982-01-30 | ||
JPH08149700A (ja) * | 1994-11-16 | 1996-06-07 | Canon Inc | 充電装置 |
JPH09298805A (ja) * | 1996-04-30 | 1997-11-18 | Yamaha Motor Co Ltd | 電動車両用電力供給方法及びその装置 |
-
1999
- 1999-06-18 JP JP17332799A patent/JP4042260B2/ja not_active Expired - Fee Related
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2011072084A (ja) * | 2009-09-24 | 2011-04-07 | Hokuriku Electric Power Co Inc:The | 大型二次電池の充電方法及びシステム |
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