JP2001128377A - Method of discharging secondary battery - Google Patents
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は二次電池を放電させ
る方法に関し、とくに、電池を大電流で効率よく放電で
きる放電方法に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for discharging a secondary battery, and more particularly to a method for discharging a battery with a large current efficiently.
【０００２】[0002]
【従来の技術】二次電池は、過放電しないように放電さ
せることが大切である。過放電が電池性能を著しく劣化
させるからである。電池の過放電を防止するために、従
来の方法は電池電圧を検出して、電池電圧が放電停止電
圧よりも低くなると放電を停止させている。この方法
は、放電停止電圧の設定が非常に微妙である。放電停止
電圧は、高く設定して電池の過放電を確実に防止でき
る。ただ、放電を停止するタイミングが早くなって、放
電できる容量が少なくなる。反対に、放電停止電圧を低
く設定すると、放電できる容量は大きくなるが過放電し
やすくなってしまう。このため、放電停止電圧は、電池
を過放電させることなくできるかぎり大容量に放電でき
る電圧に設定している。2. Description of the Related Art It is important to discharge a secondary battery so as not to overdischarge. This is because overdischarge significantly deteriorates battery performance. In order to prevent the battery from being over-discharged, the conventional method detects the battery voltage and stops the discharge when the battery voltage becomes lower than the discharge stop voltage. In this method, the setting of the discharge stop voltage is very delicate. By setting the discharge stop voltage high, overdischarge of the battery can be reliably prevented. However, the timing for stopping the discharge is advanced, and the capacity that can be discharged is reduced. Conversely, if the discharge stop voltage is set low, the capacity that can be discharged increases, but overdischarge is likely to occur. For this reason, the discharge stop voltage is set to a voltage that can discharge as large a capacity as possible without overdischarging the battery.
【０００３】[0003]
【発明が解決しようとする課題】電池の放電電流が大き
く変動しない用途においては、放電停止電圧を最適電圧
に設定して、過放電を防止しながら効率よく放電でき
る。しかしながら、全ての電池は、ほぼ同じ大きさの放
電電流で使用されるとは限らない。用途によっては放電
電流が大幅に変動する。たとえば、自転車や自動車を駆
動するモーターの電源に使用される電池は、放電電流が
大きく変動する。それは、坂道を登るとき、あるいは急
加速するときに、大電流が流れるからである。In applications where the discharge current of the battery does not fluctuate significantly, the discharge can be efficiently discharged while preventing overdischarge by setting the discharge stop voltage at an optimum voltage. However, not all batteries are used with approximately the same magnitude of discharge current. The discharge current varies greatly depending on the application. For example, a battery used as a power source of a motor for driving a bicycle or an automobile has a large variation in discharge current. This is because a large current flows when climbing a hill or suddenly accelerating.
【０００４】電池は、大電流を流したときも出力電圧が
低下する性質がある。それは、電池の内部抵抗が０では
ないために、内部抵抗による電圧降下が出力電圧を低下
させるからである。このため、電池の出力電圧は残存容
量のみで特定されるのではなくて、放電電流によっても
変化する。残存容量が同じであっても、出力電圧は放電
電流によって変化する。放電電流が大きくなると、出力
電圧の低下も大きくなる。したがって、残存容量が０で
ない電池を大電流で放電させると、電池電圧が放電停止
電圧まで低下することがある。この電池は、電圧が放電
停止電圧よりも低下しても残存容量は０ではない。[0004] Batteries have the property that the output voltage drops even when a large current flows. This is because the internal resistance of the battery is not zero, and the voltage drop due to the internal resistance lowers the output voltage. For this reason, the output voltage of the battery is not only specified by the remaining capacity, but also changes by the discharge current. Even when the remaining capacity is the same, the output voltage changes depending on the discharge current. As the discharge current increases, the decrease in the output voltage also increases. Therefore, if a battery having a remaining capacity of non-zero is discharged with a large current, the battery voltage may drop to the discharge stop voltage. This battery does not have a remaining capacity of 0 even if the voltage drops below the discharge stop voltage.
【０００５】したがって、電池電圧が放電停止電圧より
も低くなるときに放電を停止させる放電方法では、つね
に電池を最大の効率では放電できない。残存容量が０に
なる前に放電が停止されるからである。この欠点を解消
するために、放電停止電圧を低く設定すると、放電電流
が小さいときに電池が過放電される。このため、放電電
流が大幅に変動する用途において、電池の過放電を防止
しながら、効率よく放電させるのが極めて難しい。Therefore, in the discharging method in which the discharge is stopped when the battery voltage becomes lower than the discharge stop voltage, the battery cannot always be discharged with the maximum efficiency. This is because the discharge is stopped before the remaining capacity becomes zero. If the discharge stop voltage is set low to eliminate this drawback, the battery is overdischarged when the discharge current is small. For this reason, it is extremely difficult to efficiently discharge the battery while preventing the battery from being over-discharged in applications in which the discharge current varies greatly.
【０００６】本発明は、このことを実現することを目的
に開発されたものである。本発明の重要な目的は、種々
の用途において電池の過放電を防止しながら効率よく放
電できる放電方法を提供することにある。[0006] The present invention has been developed to achieve this. An important object of the present invention is to provide a discharge method capable of efficiently discharging a battery while preventing overdischarge in various applications.
【０００７】[0007]
【課題を解決するための手段】本発明の二次電池の放電
方法は、二次電池の電圧を検出して過放電を防止しなが
ら放電させる。二次電池の放電方法は、電池電圧が放電
停止電圧よりも低下するときの最大平均放電電流を、電
池電圧が放電停止電圧よりも高いときの最大平均放電電
流よりも小さい制限電流に制限して放電させる。According to the method of discharging a secondary battery of the present invention, the secondary battery is discharged while detecting the voltage of the secondary battery to prevent overdischarge. The secondary battery discharge method limits the maximum average discharge current when the battery voltage falls below the discharge stop voltage to a limit current smaller than the maximum average discharge current when the battery voltage is higher than the discharge stop voltage. Discharge.
【０００８】本発明の請求項２の二次電池の放電方法
は、電池電圧が放電停止電圧以下になる回数が設定回数
になり、あるいは放電停止電圧以下になるトータル時間
が設定時間よりも長くなると、電池の放電を停止させ
る。According to a second aspect of the present invention, in the method of discharging a secondary battery, the number of times that the battery voltage becomes equal to or less than the discharge stop voltage becomes the set number of times, or the total time when the battery voltage becomes equal to or less than the discharge stop voltage becomes longer than the set time. To stop the battery discharge.
【０００９】本発明の請求項３の二次電池の放電方法
は、電池電圧が放電停止電圧以下になる回数が設定回数
になり、あるいは放電停止電圧以下になるトータル時間
が設定時間よりも長くなると、容量警告を出すようにし
ている。In the method for discharging a secondary battery according to the third aspect of the present invention, the number of times that the battery voltage becomes equal to or lower than the discharge stop voltage becomes the set number of times, or the total time when the battery voltage becomes equal to or lower than the discharge stop voltage becomes longer than the set time. , And warns about capacity.
【００１０】本発明の請求項４の二次電池の放電方法
は、電池電圧が放電停止電圧以下になる回数が設定回数
になり、あるいは放電停止電圧以下になるトータル時間
が設定時間よりも長くなると、それまでに放電したトー
タル放電容量を定格容量に比較し、トータル放電容量が
定格容量に比較して設定された割合よりも小さいときに
電池が劣化したと判定する。According to a fourth aspect of the present invention, in the method for discharging a secondary battery, the number of times that the battery voltage becomes equal to or less than the discharge stop voltage becomes the set number of times, or the total time when the battery voltage becomes equal to or less than the discharge stop voltage becomes longer than the set time. Then, the total discharge capacity discharged up to that time is compared with the rated capacity, and when the total discharge capacity is smaller than the ratio set in comparison with the rated capacity, it is determined that the battery has deteriorated.
【００１１】[0011]
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施例を図面に基
づいて説明する。ただし、以下に示す実施例は、本発明
の技術思想を具体化するための放電方法を例示するもの
であって、本発明は放電方法を以下のものに特定しな
い。Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. However, the following examples illustrate a discharge method for embodying the technical idea of the present invention, and the present invention does not specify the discharge method as follows.
【００１２】図１は、本発明の放電方法に使用されるパ
ック電池１を示す。この図のパック電池は、二次電池３
と、二次電池３の放電電流を制御すると共に、過充電と
過放電を防止するスイッチング素子２と、このスイッチ
ング素子２を制御する制御回路４と、電池に流れる充電
電流と放電電流とを検出する電流検出回路５とを備え
る。FIG. 1 shows a battery pack 1 used in the discharging method of the present invention. The battery pack shown in FIG.
A switching element 2 for controlling the discharge current of the secondary battery 3 and preventing overcharge and overdischarge, a control circuit 4 for controlling the switching element 2, and detecting a charge current and a discharge current flowing through the battery. And a current detection circuit 5 that performs the operation.
【００１３】二次電池は、ニッケル−カドミウム電池、
ニッケル−水素電池、またはリチウムイオン二次電池等
の充電できる全ての二次電池を使用できる。The secondary battery is a nickel-cadmium battery,
Any rechargeable secondary battery such as a nickel-hydrogen battery or a lithium ion secondary battery can be used.
【００１４】スイッチング素子２は、トランジスターま
たはＦＥＴ等の半導体スイッチング素子である。スイッ
チング素子２は、一定の周期でオンオフに切り換えられ
て、放電電流の平均値を制御する。放電電流の平均値
は、スイッチング素子２をオンオフに切り換えるデュー
ティー比で調整できる。スイッチング素子２のオフ時間
に対するオン時間を大きくすると、いいかえるとデュー
ティーを大きくすると平均電流は大きくなる。たとえ
ば、図２に示すように、スイッチング素子２のオン時間
とオフ時間を同じとする状態、いいかえると、デューテ
ィー比を５０％として、平均電流をピーク電流の半分に
できる。The switching element 2 is a semiconductor switching element such as a transistor or an FET. The switching element 2 is switched on and off at regular intervals to control the average value of the discharge current. The average value of the discharge current can be adjusted by the duty ratio for switching the switching element 2 on and off. If the ON time of the switching element 2 with respect to the OFF time is increased, in other words, if the duty is increased, the average current increases. For example, as shown in FIG. 2, a state in which the on time and the off time of the switching element 2 are the same, in other words, the duty ratio is 50%, and the average current can be reduced to half of the peak current.
【００１５】スイッチング素子２をオンオフに切り換え
て平均電流を制御する方法は、電力損失を少なくして、
効率よく平均電流を調整できる。また、デューティー比
を変更して、平均電流を大幅に変更できる特長もある。
さらにまた、スイッチング素子２は、オンオフに制御さ
れるので、発熱を少なくできる特長がある。The method of controlling the average current by switching the switching element 2 on and off reduces the power loss,
The average current can be adjusted efficiently. Another feature is that the average current can be significantly changed by changing the duty ratio.
Furthermore, since the switching element 2 is controlled to be turned on and off, there is a feature that heat generation can be reduced.
【００１６】ただ、スイッチング素子２にトランジスタ
ーやＦＥＴを使用するパック電池は、トランジスターの
ベース電流を制御し、あるいはＦＥＴのゲート電圧を制
御してスイッチング素子２の内部抵抗を調整し、内部抵
抗の大きさで放電電流を制御することもできる。この方
法は、パルス電流によらず一定の電流として大きさを制
御できる。However, in a battery pack using a transistor or an FET as the switching element 2, the internal resistance of the switching element 2 is controlled by controlling the base current of the transistor or the gate voltage of the FET, thereby increasing the internal resistance. Now, the discharge current can be controlled. This method can control the magnitude as a constant current regardless of the pulse current.
【００１７】さらに、図３に示すように、直列に電流制
限抵抗６を接続した制御スイッチング素子２Ａを並列に
接続して、放電電流を制御することもできる。この図の
パック電池は、電流制限抵抗６を直列に接続しているス
イッチング素子２Ａをオンとして、抵抗を接続していな
いスイッチング素子２をオフにすると、放電電流は少な
く制限される。電流制限抵抗６を接続していないスイッ
チング素子２をオンにすると、放電電流を制限しないで
電池から負荷に電流が供給される。Further, as shown in FIG. 3, a discharge current can be controlled by connecting a control switching element 2A having a current limiting resistor 6 connected in series and connected in parallel. In the battery pack of this figure, when the switching element 2A to which the current limiting resistor 6 is connected in series is turned on and the switching element 2 to which no resistor is connected is turned off, the discharge current is limited to a small value. When the switching element 2 to which the current limiting resistor 6 is not connected is turned on, the current is supplied from the battery to the load without limiting the discharge current.
【００１８】さらに、スイッチング素子２は、放電して
いる二次電池３が完全に放電されるとオフに切り換えら
れ。二次電池３の過放電を防止するためである。また、
スイッチング素子２は、充電している二次電池３が満充
電になり、あるいは電池温度が充電上限温度まで上昇す
るときにもオフに切り換えられる。二次電池の過充電や
異常な温度上昇を防止すためである。Further, the switching element 2 is turned off when the discharged secondary battery 3 is completely discharged. This is for preventing overdischarge of the secondary battery 3. Also,
The switching element 2 is also turned off when the charged secondary battery 3 is fully charged or when the battery temperature rises to the charging upper limit temperature. This is to prevent overcharge of the secondary battery and abnormal temperature rise.
【００１９】スイッチング素子２は、制御回路４から入
力される信号でオンオフに制御される。また、スイッチ
ング素子２の内部抵抗を制御して、放電電流を制御する
パック電池は、スイッチング素子２であるトランジスタ
ーのベースに入力する電流で内部抵抗を制御し、また、
スイッチング素子２であるＦＥＴはゲートに入力する電
圧で内部抵抗を制御される。制御回路４は、電池電圧を
検出し、あるいは、電池電圧に加えて電池に流れる充電
電流と放電電流を演算して、スイッチング素子２を制御
する。The switching element 2 is turned on and off by a signal input from the control circuit 4. The battery pack that controls the internal resistance of the switching element 2 to control the discharge current controls the internal resistance with a current input to the base of the transistor that is the switching element 2, and
The internal resistance of the FET, which is the switching element 2, is controlled by the voltage input to the gate. The control circuit 4 controls the switching element 2 by detecting a battery voltage or calculating a charging current and a discharging current flowing through the battery in addition to the battery voltage.
【００２０】制御回路４は、パック電池を負荷７に接続
する状態で、電池電圧が放電停止電圧よりも高いときに
はスイッチング素子２をオン状態として、パック電池を
負荷７に接続する。このとき、制御回路４はスイッチン
グ素子２をオン状態に制御できるオン信号をスイッチン
グ素子２に出力する。オン状態にあるスイッチング素子
２は、電池から負荷に電流を供給する。The control circuit 4 connects the battery pack to the load 7 when the battery voltage is higher than the discharge stop voltage when the battery pack is connected to the load 7. At this time, the control circuit 4 outputs to the switching element 2 an ON signal capable of controlling the switching element 2 to the ON state. The switching element 2 in the on state supplies current from the battery to the load.
【００２１】パック電池の放電が進行して残存容量が少
なくなるにしたがって、図４に示すように電池の電圧は
低下する。電池の電圧が最初に放電停止電圧よりも低く
なると、制御回路４がスイッチング素子２を制御して、
最大平均放電電流を少なく制限する。電池電圧が放電停
止電圧よりも低下した後の最大平均放電電流は、放電停
止電圧よりも高いときよりも小さく制限する。電池電圧
が放電停止電圧よりも高いときは、最大平均放電電流を
制限しないで放電させる。ただ、放電停止電圧よりも電
池電圧が高い状態にあっても、ショート等で過大な電流
が流れるのを防止するために、最大平均放電電流を大き
い電流値に設定することもある。As the discharge of the battery pack progresses and the remaining capacity decreases, the voltage of the battery decreases as shown in FIG. When the battery voltage first becomes lower than the discharge stop voltage, the control circuit 4 controls the switching element 2 to
Limit the maximum average discharge current to a small value. The maximum average discharge current after the battery voltage drops below the discharge stop voltage is limited to be smaller than when the battery voltage is higher than the discharge stop voltage. When the battery voltage is higher than the discharge stop voltage, the battery is discharged without limiting the maximum average discharge current. However, even when the battery voltage is higher than the discharge stop voltage, the maximum average discharge current may be set to a large current value in order to prevent an excessive current from flowing due to a short circuit or the like.
【００２２】電池電圧が放電停止電圧よりも低くなると
きに制限する最大平均放電電流は、電池の大きさやタイ
プを考慮して決定する。たとえば、ニッケル−カドミウ
ム電池の場合には、電池電圧が放電停止電圧よりも低下
したときの最大平均放電電流を、１〜５Ｃに制限し、ニ
ッケル−水素電池の場合には０．５〜３Ｃとし、さら
に、リチウムイオン二次電池の場合には０．２〜１Ｃの
範囲の最適値に設定する。The maximum average discharge current limited when the battery voltage becomes lower than the discharge stop voltage is determined in consideration of the size and type of the battery. For example, in the case of a nickel-cadmium battery, the maximum average discharge current when the battery voltage falls below the discharge stop voltage is limited to 1 to 5C, and in the case of a nickel-hydrogen battery, it is set to 0.5 to 3C. Further, in the case of a lithium ion secondary battery, the optimum value is set in the range of 0.2 to 1C.
【００２３】負荷に接続されるパック電池は、負荷の状
態で電流が大きく変動する。したがって、電池電圧が放
電停止電圧よりも低くなったとき、電池の放電電流は常
に最大平均放電電流と同じ電流になるとはかぎらない。
この状態にあっても、負荷が軽くなると最大平均放電電
流よりも小さい電流で放電される。The current of a battery pack connected to a load greatly fluctuates depending on the state of the load. Therefore, when the battery voltage becomes lower than the discharge stop voltage, the discharge current of the battery does not always become the same as the maximum average discharge current.
Even in this state, when the load becomes lighter, discharge is performed with a current smaller than the maximum average discharge current.
【００２４】パック電池は、放電停止電圧よりも低い電
圧になってさらに放電すると、たとえ放電電流を制限し
た小さい電流としても、残存容量は次第に減少する。こ
のため、残存容量が０になった後にさらに放電すると過
放電となってしまう。電池の過放電を防止するために、
以下の条件になると電池の放電を停止させる。 電池の電圧が放電停止電圧よりも低くなるトータル
時間が設定時間よりも長くなるとき。 電池の電圧が放電停止電圧以下になるカウント回数
が設定回数になるとき。 放電停止電圧以下になる回数をカウントする方法は大別
してふたつある。第１の方法は、電池電圧が放電停止電
圧よりも低下する毎に１カウントする方法である。第２
の方法は、電池電圧が放電停止電圧よりも低くなる時間
が、設定時間（たとえば１秒）よりも長くなるときに限
って１カウントする方法である。たとえば、図５に示す
ように、電池電圧が放電停止電圧よりも低くなるとき、
放電停止電圧よりも低くなる時間Ｔ1、Ｔ2が設定時間よ
りも長いときにカウントする。第２のカウント方法は、
瞬間的に電池電圧が放電停止電圧よりも低くなるのをカ
ウントしないので、より正確にカウントできる。When the battery pack is further discharged at a voltage lower than the discharge stop voltage, the remaining capacity gradually decreases even if the discharge current is limited to a small current. For this reason, if the battery is further discharged after the remaining capacity becomes 0, the battery will be overdischarged. To prevent battery over-discharge,
The battery discharge is stopped under the following conditions. When the total time when the battery voltage becomes lower than the discharge stop voltage becomes longer than the set time. When the number of counts at which the battery voltage becomes equal to or lower than the discharge stop voltage reaches the set number of times. There are roughly two methods for counting the number of times the voltage becomes equal to or lower than the discharge stop voltage. The first method is to count one each time the battery voltage drops below the discharge stop voltage. Second
Is a method in which one count is performed only when the time when the battery voltage is lower than the discharge stop voltage is longer than a set time (for example, 1 second). For example, as shown in FIG. 5, when the battery voltage becomes lower than the discharge stop voltage,
It counts when the times T1 and T2 that are lower than the discharge stop voltage are longer than the set time. The second counting method is
Since it is not counted that the battery voltage instantaneously becomes lower than the discharge stop voltage, counting can be performed more accurately.
【００２５】電池電圧が放電停止電圧よりも低下するト
ータル時間と回数は、制御回路４でカウントされる。制
御回路４は、電池電圧が放電停止電圧よりも低くなるト
ータル時間が設定時間よりも長くなり、あるいは電池電
圧が放電停止電圧よりも低下する回数が設定回数になる
と、スイッチング素子２をオフに切り換えて放電を停止
させる。The total time and number of times that the battery voltage falls below the discharge stop voltage are counted by the control circuit 4. The control circuit 4 switches off the switching element 2 when the total time when the battery voltage becomes lower than the discharge stop voltage becomes longer than the set time or when the number of times the battery voltage becomes lower than the discharge stop voltage becomes the set number of times. To stop the discharge.
【００２６】さらに、過放電を防止するために、以上の
方法によらず、電池電圧が最終放電停止電圧になるとス
イッチング素子２をオフに切り換えることもできる。最
終放電停止電圧は、放電停止電圧よりも低く設定する。
この方法は、電池電圧が放電停止電圧になると放電電流
の最大平均放電電流よりも小さく制限し、さらに電池電
圧が最終放電停止電圧になると放電を停止させる。Further, in order to prevent overdischarge, the switching element 2 can be switched off when the battery voltage reaches the final discharge stop voltage, regardless of the above method. The final discharge stop voltage is set lower than the discharge stop voltage.
In this method, when the battery voltage reaches the discharge stop voltage, the discharge current is limited to be smaller than the maximum average discharge current, and when the battery voltage reaches the final discharge stop voltage, the discharge is stopped.
【００２７】制御回路４は、電池の放電を停止させる前
に、残存容量が残り少なくなったことを示すための容量
警告を出すタイミングを検出する。このタイミングにな
ると、制御回路４は容量警告を出す信号を容量警告表示
器８に出力する。容量警告表示器８は、ランプを点灯
し、あるいはスピーカーで警報音を出して、残存容量が
残り少なくなったことを警告する。Before stopping the discharge of the battery, the control circuit 4 detects a timing for issuing a capacity warning indicating that the remaining capacity is low. At this timing, the control circuit 4 outputs a signal for issuing a capacity warning to the capacity warning display 8. The capacity warning indicator 8 lights a lamp or emits an alarm sound with a speaker to warn that the remaining capacity is low.
【００２８】制御回路４は、電池電圧を放電停止電圧に
比較して、残存容量が残り少なくなったことを検出す
る。電池電圧が放電停止電圧よりも低くなる以前に、ト
ータル時間が設定時間よりも長くなり、あるいは、電池
電圧が放電停止電圧よりも低くなる回数が設定回数にな
ると、残存容量が残り少なくなったと判定する。容量警
告は、放電を停止するよりも前に出される。このため、
制御回路４は、放電を停止させる条件とは異なる条件で
残存容量が残り少なくなったと判定する。たとえば、電
池電圧が放電停止電圧よりも低くなるトータル時間がＴ
秒になると放電を停止し、さらに、放電停止電圧よりも
低くなる回数が２回になると放電を停止させる場合、電
池電圧が放電停止電圧よりも低くなるトータル時間がＴ
／２秒になり、あるいは、放電停止電圧よりも低くなる
回数が１回のときに、容量警告を出す。The control circuit 4 compares the battery voltage with the discharge stop voltage and detects that the remaining capacity is low. Before the battery voltage becomes lower than the discharge stop voltage, if the total time becomes longer than the set time, or if the number of times the battery voltage becomes lower than the discharge stop voltage reaches the set number, it is determined that the remaining capacity is low. . The capacity warning is issued before stopping the discharge. For this reason,
The control circuit 4 determines that the remaining capacity is low under a condition different from the condition for stopping the discharge. For example, the total time when the battery voltage becomes lower than the discharge stop voltage is T
When the discharge is stopped in seconds, and the discharge is stopped when the number of times the voltage becomes lower than the discharge stop voltage becomes two, the total time when the battery voltage becomes lower than the discharge stop voltage is T.
/ 2 seconds or when the number of times that the voltage becomes lower than the discharge stop voltage is one, a capacity warning is issued.
【００２９】ただし、制御回路４は、充電電流と放電電
流から残存容量を演算して、残存容量が残り少なくなっ
て設定された残存容量よりも少なくなったときに、警告
を出すこともできる。充電電流と放電電流から残存容量
を演算する制御回路４は、電流検出回路５からの入力電
圧を演算して残存容量を計算する。However, the control circuit 4 calculates the remaining capacity from the charging current and the discharging current, and can issue a warning when the remaining capacity becomes low and becomes lower than the set remaining capacity. The control circuit 4 that calculates the remaining capacity from the charging current and the discharging current calculates the input voltage from the current detection circuit 5 to calculate the remaining capacity.
【００３０】電流検出回路５は、電池と直列に接続され
た電流検出抵抗９と、この電流検出抵抗９の両端の電圧
を増幅して、電流に比例した電圧を出力するアンプ１０
とを備える。アンプ１０の出力が制御回路４に入力され
て、制御回路４は入力される電圧で、電池の充電電流と
放電電流の大きさを検出する。充電電流と放電電流とで
は、アンプの出力電圧の＋−が逆になる。したがって、
制御回路４はアンプから入力される電圧信号の＋−を検
出して、電池を充電しているか放電しているかを判別で
きる。The current detection circuit 5 includes a current detection resistor 9 connected in series with the battery, and an amplifier 10 that amplifies the voltage across the current detection resistor 9 and outputs a voltage proportional to the current.
And The output of the amplifier 10 is input to the control circuit 4, and the control circuit 4 detects the magnitude of the charge current and the discharge current of the battery based on the input voltage. The positive and negative output voltages of the amplifier are reversed between the charging current and the discharging current. Therefore,
The control circuit 4 detects + and-of the voltage signal input from the amplifier, and can determine whether the battery is charged or discharged.
【００３１】さらに、制御回路４は、電池が満充電にな
ったことを検出したとき、あるいは電池温度が充電上限
温度よりも高く上昇したときに、スイッチング素子２を
オンからオフに切り換えて充電を停止する。制御回路４
は、電池電圧を検出して電池が満充電になったことを検
出する。制御回路４は、電池電圧が設定電圧まで上昇す
ると満充電と判定し、あるいは、電池電圧がピーク電圧
になり、またはピーク電圧からΔＶ低下したことを検出
して満充電と判定する。さらに、制御回路４は、温度セ
ンサーからの入力信号で、電池温度が充電上限温度より
も高くなったことを検出する。Further, when the control circuit 4 detects that the battery is fully charged, or when the battery temperature rises higher than the charging upper limit temperature, the control circuit 4 switches the switching element 2 from on to off to perform charging. Stop. Control circuit 4
Detects that the battery is fully charged by detecting the battery voltage. The control circuit 4 determines that the battery is fully charged when the battery voltage rises to the set voltage, or determines that the battery voltage has reached the peak voltage or has decreased by ΔV from the peak voltage to determine that the battery is fully charged. Further, the control circuit 4 detects from the input signal from the temperature sensor that the battery temperature has become higher than the charging upper limit temperature.
【００３２】さらにまた、制御回路４は、充電電流と放
電電流の積算値から電池の残存容量を演算する。制御回
路４は、充電電流を時間で積分した積算値に充電効率を
かけて充電した容量を演算し、放電電流を時間で積分し
て放電した容量を演算し、充電した容量から放電した容
量を減算して残存容量を計算する。ただし、制御回路４
は、電池電圧から残存容量を演算することもできる。こ
の制御回路４は、電池電圧に対する残存容量の関数を記
憶しており、電池電圧を検出して残存容量を演算する。Further, the control circuit 4 calculates the remaining capacity of the battery from the integrated value of the charging current and the discharging current. The control circuit 4 calculates the charged capacity by multiplying the integrated value obtained by integrating the charging current with time by the charging efficiency, calculates the discharged capacity by integrating the discharging current with time, and calculates the discharged capacity from the charged capacity. Calculate the remaining capacity by subtraction. However, the control circuit 4
Can calculate the remaining capacity from the battery voltage. The control circuit 4 stores a function of the remaining capacity with respect to the battery voltage, and detects the battery voltage to calculate the remaining capacity.
【００３３】図のパック電池は、制御回路４に残存容量
表示器１１を接続しており、制御回路４で演算された残
存容量を残存容量表示器で表示する。In the battery pack shown in the figure, a remaining capacity indicator 11 is connected to the control circuit 4, and the remaining capacity calculated by the control circuit 4 is displayed on the remaining capacity indicator.
【００３４】[0034]
【発明の効果】本発明の放電方法は、種々の用途におい
て電池の過放電を防止しながら効率よく放電できる特長
がある。それは、本発明の放電方法が、電池の電圧を検
出しながら放電させると共に、電池の電圧が放電停止電
圧よりも低くなったときには、最大平均放電電流を小さ
く制限しているからである。放電している電池の電圧が
放電停止電圧まで低下しても、電池は完全に放電されて
残存容量が０となるとは限らない。大電流で放電させる
ときには、電池電圧が放電停止電圧まで低下しても完全
には放電されない。本発明の放電方法は、電池の電圧が
放電停止電圧に低下するまでは大電流の放電を許容する
が、電池電圧が放電停止電圧まで低下した後は、最大平
均放電電流を制限して、電池を保護しながら小電流で放
電させる。The discharge method of the present invention has a feature that it can discharge efficiently while preventing overdischarge of the battery in various applications. This is because the discharging method of the present invention discharges while detecting the voltage of the battery, and limits the maximum average discharge current to a small value when the voltage of the battery becomes lower than the discharge stop voltage. Even if the voltage of the discharged battery drops to the discharge stop voltage, the battery is not necessarily completely discharged and the remaining capacity does not always become zero. When discharging with a large current, the battery is not completely discharged even if the battery voltage drops to the discharge stop voltage. The discharge method of the present invention allows a large current to be discharged until the battery voltage drops to the discharge stop voltage, but after the battery voltage drops to the discharge stop voltage, the maximum average discharge current is limited and the battery is discharged. And discharge with a small current.
【００３５】この方法は、たとえば、自転車用の電池の
ように大電流で放電させる用途において特に便利に使用
できる。それは、たとえば、坂道を登るときに大電流で
放電して電池電圧が放電停止電圧まで低下した後に、全
く電池が使用できない場合には極めて不便であるが、制
限された電流を供給しながら、放電できるなら、電池で
補助しながら走行できるからである。この特長は自転車
に限らず、種々の用途においても、電池電圧が放電停止
電圧まで低下した後は、完全に使用できない状態とする
のではなくて、制限した電流で放電できるようにして、
極めて便利に使用できる。This method can be used particularly conveniently in applications where a large current is discharged, such as a battery for a bicycle. It is extremely inconvenient if, for example, the battery cannot be used at all after discharging with a large current and the battery voltage drops to the discharge stop voltage when climbing a slope, but while supplying a limited current, If possible, you can run with battery assistance. This feature is not limited to bicycles, and in various applications, after the battery voltage drops to the discharge stop voltage, it is possible to discharge with a limited current instead of making it completely unusable,
Very convenient to use.
【図１】本発明の放電方法に使用するパック電池と充電
器の回路図FIG. 1 is a circuit diagram of a battery pack and a charger used in the discharging method of the present invention.
【図２】平均電流を制限する状態を示すグラフFIG. 2 is a graph showing a state in which the average current is limited.
【図３】図１に示すスイッチング素子に代わって使用さ
れるスイッチング素子を示す回路図FIG. 3 is a circuit diagram showing a switching element used in place of the switching element shown in FIG. 1;
【図４】電池電圧が放電停止電圧よりも低くなったとき
に制限電流で放電させる状態を示すグラフFIG. 4 is a graph showing a state where the battery is discharged at a limited current when the battery voltage becomes lower than the discharge stop voltage.
【図５】電池電圧が放電停止電圧よりも低くなったとき
に制限電流で放電させる状態を示すグラフFIG. 5 is a graph showing a state where the battery is discharged at a limited current when the battery voltage becomes lower than the discharge stop voltage.
１…パック電池 ２…スイッチング素子 ２Ａ…スイッチング
素子 ３…二次電池 ４…制御回路 ５…電流検出回路 ６…電流制限抵抗 ７…負荷 ８…容量警告表示器 ９…電流検出抵抗 １０…アンプ １１…残存容量表示器DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Pack battery 2 ... Switching element 2A ... Switching element 3 ... Secondary battery 4 ... Control circuit 5 ... Current detection circuit 6 ... Current limiting resistance 7 ... Load 8 ... Capacity warning display 9 ... Current detection resistance 10 ... Amplifier 11 ... Remaining capacity indicator
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 5G003 BA01 CC02 DA02 DA13 EA05 EA06 EA08 GA01 5H030 AA04 AS08 BB21 FF44 FF51 FF52 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page F term (reference) 5G003 BA01 CC02 DA02 DA13 EA05 EA06 EA08 GA01 5H030 AA04 AS08 BB21 FF44 FF51 FF52
Claims (4)
しながら放電させる方法において、 電池電圧が放電停止電圧よりも低下するときの最大平均
放電電流を、電池電圧が放電停止電圧よりも高いときの
最大平均放電電流よりも小さい制限電流に制限して放電
させることを特徴とする二次電池の放電方法。1. A method for detecting a voltage of a secondary battery and discharging the battery while preventing overdischarge, wherein the maximum average discharge current when the battery voltage is lower than the discharge stop voltage is determined by calculating the maximum discharge current when the battery voltage is lower than the discharge stop voltage. A discharge current limited to a limited current smaller than a maximum average discharge current when the battery is high.
が設定回数になり、あるいは放電停止電圧以下になるト
ータル時間が設定時間よりも長くなると、電池の放電を
停止させる請求項１に記載される二次電池の放電方法。2. The battery according to claim 1, wherein the battery is stopped when the number of times that the battery voltage becomes equal to or less than the discharge stop voltage becomes a set number of times or when the total time when the battery voltage becomes equal to or less than the discharge stop voltage becomes longer than the set time. Method of discharging a secondary battery.
が設定回数になり、あるいは放電停止電圧以下になるト
ータル時間が設定時間よりも長くなると、容量警告を出
す請求項１に記載される二次電池の放電方法。3. The capacity warning is issued when the number of times that the battery voltage becomes equal to or lower than the discharge stop voltage becomes the set number of times or when the total time when the battery voltage becomes lower than the discharge stop voltage becomes longer than the set time. Next battery discharge method.
が設定回数になり、あるいは放電停止電圧以下になるト
ータル時間が設定時間よりも長くなると、それまでに放
電したトータル放電容量を定格容量に比較し、トータル
放電容量が定格容量に比較して設定された割合よりも小
さいときに電池が劣化したと判定する請求項１に記載さ
れる二次電池の放電方法。4. When the number of times that the battery voltage becomes equal to or lower than the discharge stop voltage becomes a set number of times, or when the total time when the battery voltage becomes equal to or lower than the discharge stop voltage becomes longer than the set time, the total discharge capacity discharged up to that time becomes the rated capacity. The method of discharging a secondary battery according to claim 1, wherein the battery is determined to have deteriorated when the total discharge capacity is smaller than a ratio set in comparison with the rated capacity.
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| JP30784999A JP2001128377A (en) | 1999-10-29 | 1999-10-29 | Method of discharging secondary battery |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30784999A JP2001128377A (en) | 1999-10-29 | 1999-10-29 | Method of discharging secondary battery |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001128377A true JP2001128377A (en) | 2001-05-11 |
Family
ID=17973929
Family Applications (1)
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|---|---|---|---|
| JP30784999A Pending JP2001128377A (en) | 1999-10-29 | 1999-10-29 | Method of discharging secondary battery |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001128377A (en) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003164066A (en) * | 2001-11-21 | 2003-06-06 | Hitachi Koki Co Ltd | Battery pack |
| JP2007053899A (en) * | 2006-08-25 | 2007-03-01 | Hitachi Koki Co Ltd | Battery pack |
| US7932701B2 (en) | 2006-09-07 | 2011-04-26 | Hitachi Koki Co., Ltd. | Power tool |
| US8359960B2 (en) | 1999-02-05 | 2013-01-29 | Hitachi Koki Co., Ltd. | Cutter with laser generator that irradiates cutting position on workpiece to facilitate alignment of blade with cutting position |
| JP2013524751A (en) * | 2010-03-30 | 2013-06-17 | コンチネンタル オートモーティヴ ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング | On-board power supply network for vehicles and control device for on-board power supply network |
| JP2013233079A (en) * | 2009-03-09 | 2013-11-14 | Toyota Motor Corp | Battery system, vehicle and battery-loaded apparatus |
-
1999
- 1999-10-29 JP JP30784999A patent/JP2001128377A/en active Pending
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8359960B2 (en) | 1999-02-05 | 2013-01-29 | Hitachi Koki Co., Ltd. | Cutter with laser generator that irradiates cutting position on workpiece to facilitate alignment of blade with cutting position |
| US8770076B2 (en) | 1999-02-05 | 2014-07-08 | Hitachi Koki Co., Ltd. | Cutter with laser generator that irradiates cutting position on workpiece to facilitate alignment of blade with cutting position |
| JP2003164066A (en) * | 2001-11-21 | 2003-06-06 | Hitachi Koki Co Ltd | Battery pack |
| JP2007053899A (en) * | 2006-08-25 | 2007-03-01 | Hitachi Koki Co Ltd | Battery pack |
| US7932701B2 (en) | 2006-09-07 | 2011-04-26 | Hitachi Koki Co., Ltd. | Power tool |
| US7932697B2 (en) | 2006-09-07 | 2011-04-26 | Hitachi Koki Co., Ltd. | Power tool |
| JP2013233079A (en) * | 2009-03-09 | 2013-11-14 | Toyota Motor Corp | Battery system, vehicle and battery-loaded apparatus |
| JP2013524751A (en) * | 2010-03-30 | 2013-06-17 | コンチネンタル オートモーティヴ ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング | On-board power supply network for vehicles and control device for on-board power supply network |
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