JP2001178010A - 電気蓄積セルのバッテリ、特にリチウムセルのバッテリのための充電制御システム - Google Patents
電気蓄積セルのバッテリ、特にリチウムセルのバッテリのための充電制御システムInfo
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- JP2001178010A JP2001178010A JP2000316618A JP2000316618A JP2001178010A JP 2001178010 A JP2001178010 A JP 2001178010A JP 2000316618 A JP2000316618 A JP 2000316618A JP 2000316618 A JP2000316618 A JP 2000316618A JP 2001178010 A JP2001178010 A JP 2001178010A
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- cells
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- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
- H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
- H02J7/0013—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries acting upon several batteries simultaneously or sequentially
- H02J7/0014—Circuits for equalisation of charge between batteries
- H02J7/0018—Circuits for equalisation of charge between batteries using separate charge circuits
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)
- Secondary Cells (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 共通電源に接続されるように構成された直列
に接続されたセルを含む、電気蓄積セルのバッテリのた
めの充電システム、より詳細にはリチウムバッテリのた
めの充電制御システムを提供する。 【解決手段】 このシステムは個別のセル充電制御ユニ
ットを含んでおり、各セル充電制御ユニットは、動作に
際して電源に接続され、セルを充電するために必要なエ
ネルギーを取り出すためのエネルギー取出し手段を装備
しており、セル充電制御ユニット自体は、このようにし
て取り出したエネルギーを使用して、セルを充電するた
めのすべての操作を提供する。
に接続されたセルを含む、電気蓄積セルのバッテリのた
めの充電システム、より詳細にはリチウムバッテリのた
めの充電制御システムを提供する。 【解決手段】 このシステムは個別のセル充電制御ユニ
ットを含んでおり、各セル充電制御ユニットは、動作に
際して電源に接続され、セルを充電するために必要なエ
ネルギーを取り出すためのエネルギー取出し手段を装備
しており、セル充電制御ユニット自体は、このようにし
て取り出したエネルギーを使用して、セルを充電するた
めのすべての操作を提供する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、充電式電気蓄積セ
ルのバッテリのための充電制御システム、より詳細に
は、リチウムセルから構成されるバッテリのための充電
制御システムに関する。
ルのバッテリのための充電制御システム、より詳細に
は、リチウムセルから構成されるバッテリのための充電
制御システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】リチウムイオンおよびリチウム金属型の
充電式リチウムバッテリのセルは、エネルギーと質量の
点において、充電式ニッケルカドミウムセルあるいはニ
ッケル水素セルよりも遥かに優れた性能を提供してい
る。しかし、それらは、長寿命、高信頼性が要求される
用途に対しては、十分満足できるものではなく、特に、
それらの使用中におけるアンペア時での充電制御に関し
て、満足できるものではない。
充電式リチウムバッテリのセルは、エネルギーと質量の
点において、充電式ニッケルカドミウムセルあるいはニ
ッケル水素セルよりも遥かに優れた性能を提供してい
る。しかし、それらは、長寿命、高信頼性が要求される
用途に対しては、十分満足できるものではなく、特に、
それらの使用中におけるアンペア時での充電制御に関し
て、満足できるものではない。
【０００３】過充電が全く品質低下の原因にならないニ
ッケルカドミウムセルあるいはニッケル水素セルに対
し、リチウムセルは一時的なまたは恒久的な耐過充電性
が劣る。リチウム炭素セルの場合、過充電は炭酸塩の堆
積物を形成し、炭酸塩の堆積物は、その後セルの活物質
と再結合することができない。したがって、セルが過充
電される毎に活物質が消費され、このことは、回復不能
なセル容量の損失を意味している。したがって、この特
徴を考慮した適切な方法で、リチウムセルから構成され
るバッテリを制御することは有益である。
ッケルカドミウムセルあるいはニッケル水素セルに対
し、リチウムセルは一時的なまたは恒久的な耐過充電性
が劣る。リチウム炭素セルの場合、過充電は炭酸塩の堆
積物を形成し、炭酸塩の堆積物は、その後セルの活物質
と再結合することができない。したがって、セルが過充
電される毎に活物質が消費され、このことは、回復不能
なセル容量の損失を意味している。したがって、この特
徴を考慮した適切な方法で、リチウムセルから構成され
るバッテリを制御することは有益である。
【０００４】実用的および経済的な領域では、バッテリ
の充電は、通常、中央制御ユニットによって制御され
る。中央制御ユニットは、バッテリを構成しているすべ
てのセルに供給される充電電流を制御し、特に、充電終
了時における充電電流をいかに低減するかを制御してい
る。セルに割り当てられる個別の補助制御ユニットが、
セル毎に、充電の終了を正確に制御している。
の充電は、通常、中央制御ユニットによって制御され
る。中央制御ユニットは、バッテリを構成しているすべ
てのセルに供給される充電電流を制御し、特に、充電終
了時における充電電流をいかに低減するかを制御してい
る。セルに割り当てられる個別の補助制御ユニットが、
セル毎に、充電の終了を正確に制御している。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】したがって、本発明
は、セルの制御を最適化するため、特に時間にわたるセ
ル容量の低下を防止するための、電気蓄積セルのバッテ
リのための充電システム、より詳細には、リチウムセル
から構成されるバッテリのための充電システムを提供す
る。
は、セルの制御を最適化するため、特に時間にわたるセ
ル容量の低下を防止するための、電気蓄積セルのバッテ
リのための充電システム、より詳細には、リチウムセル
から構成されるバッテリのための充電システムを提供す
る。
【０００６】
【課題を解決するための手段】したがって、充電制御シ
ステムは、直列に接続された複数のセルを含む充電式電
気蓄積セルのバッテリに結合されるためのものであり、
共通電源に接続され、かつ共通電源から結合されるセル
を充電するために必要なエネルギーを取り出すように構
成されたエネルギー取出し手段に、各セルが結合されて
いる。
ステムは、直列に接続された複数のセルを含む充電式電
気蓄積セルのバッテリに結合されるためのものであり、
共通電源に接続され、かつ共通電源から結合されるセル
を充電するために必要なエネルギーを取り出すように構
成されたエネルギー取出し手段に、各セルが結合されて
いる。
【０００７】本発明の一特徴によれば、充電制御システ
ムは個別のセル充電制御ユニットを含んでおり、各セル
充電制御ユニットは、共通電源からセルの１つを充電す
るために必要なエネルギーを取り出すためのエネルギー
取出し手段を含んでおり、エネルギー取出し手段は共通
電源に接続され、また各セル充電制御ユニットは、その
エネルギー取出し手段によって供給されるエネルギーを
使用して、前記セルに対するすべての充電操作をそのセ
ル充電制御ユニット自体が提供できるようにするための
手段を含んでいる。
ムは個別のセル充電制御ユニットを含んでおり、各セル
充電制御ユニットは、共通電源からセルの１つを充電す
るために必要なエネルギーを取り出すためのエネルギー
取出し手段を含んでおり、エネルギー取出し手段は共通
電源に接続され、また各セル充電制御ユニットは、その
エネルギー取出し手段によって供給されるエネルギーを
使用して、前記セルに対するすべての充電操作をそのセ
ル充電制御ユニット自体が提供できるようにするための
手段を含んでいる。
【０００８】本発明によれば、電源バスが、個別の制御
ユニットの各々の接続システムを共通電源の接続システ
ムに接続する。
ユニットの各々の接続システムを共通電源の接続システ
ムに接続する。
【０００９】本発明によれば、各セル充電制御ユニット
は、セルを充電するために必要な電流を、セル充電制御
ユニットが共通電源から取り出すエネルギーから供給す
るためのエネルギー取出し手段を含んでいる。その電流
は、セルの端子電圧に依存し、セルの容量の所定の割合
に対応する値よりも小さく維持される。
は、セルを充電するために必要な電流を、セル充電制御
ユニットが共通電源から取り出すエネルギーから供給す
るためのエネルギー取出し手段を含んでいる。その電流
は、セルの端子電圧に依存し、セルの容量の所定の割合
に対応する値よりも小さく維持される。
【００１０】本発明はまた、直列に接続された複数のセ
ルからなる充電式電気蓄積セルのバッテリであって、共
通電源に接続され、かつ結合されているセルを充電する
ために必要なエネルギーを取り出すように構成されたエ
ネルギー取出し手段に、各セルが結合されているバッテ
リを提供する。
ルからなる充電式電気蓄積セルのバッテリであって、共
通電源に接続され、かつ結合されているセルを充電する
ために必要なエネルギーを取り出すように構成されたエ
ネルギー取出し手段に、各セルが結合されているバッテ
リを提供する。
【００１１】本発明の一特徴によれば、バッテリは、個
別のセル充電制御ユニットのセットを含む充電制御シス
テムを含んでおり、共通電源に接続され、かつ共通電源
からセルの１つを充電するために必要なエネルギーを取
り出すためのエネルギー取出し手段を、各個別のセル充
電制御ユニットは含んでおり、さらに、そのエネルギー
取出し手段によって供給されるエネルギーから、前記セ
ルに対するすべての充電操作をセル充電制御ユニット自
体が提供できるようにするための手段を含んでいる。
別のセル充電制御ユニットのセットを含む充電制御シス
テムを含んでおり、共通電源に接続され、かつ共通電源
からセルの１つを充電するために必要なエネルギーを取
り出すためのエネルギー取出し手段を、各個別のセル充
電制御ユニットは含んでおり、さらに、そのエネルギー
取出し手段によって供給されるエネルギーから、前記セ
ルに対するすべての充電操作をセル充電制御ユニット自
体が提供できるようにするための手段を含んでいる。
【００１２】本発明によれば、複数の個別のセル充電制
御ユニットおよび複数のセルは、１つのセルと１つの充
電制御ユニットをそれぞれ含むモジュールに組み合わさ
れ、それによってセルは、前記電源に接続された共通バ
スから、電源接続システムおよびモジュール接続システ
ムを介して個別に電力供給される。
御ユニットおよび複数のセルは、１つのセルと１つの充
電制御ユニットをそれぞれ含むモジュールに組み合わさ
れ、それによってセルは、前記電源に接続された共通バ
スから、電源接続システムおよびモジュール接続システ
ムを介して個別に電力供給される。
【００１３】本発明、その特徴およびその利点につい
て、図面を参照しながら行う以下の記述において説明す
る。
て、図面を参照しながら行う以下の記述において説明す
る。
【００１４】
【発明の実施の形態】図１に示す電気セルのバッテリの
ための充電制御システムは、複数のモジュール２を含む
システム１と共に使用される。各モジュール２は、セ
ル、例えばリチウムセル、およびそのセルのための個別
の充電制御ユニットから成っている。
ための充電制御システムは、複数のモジュール２を含む
システム１と共に使用される。各モジュール２は、セ
ル、例えばリチウムセル、およびそのセルのための個別
の充電制御ユニットから成っている。
【００１５】図２は、セル３および個別の制御ユニット
４を含むモジュール２の一例を示したものである。
４を含むモジュール２の一例を示したものである。
【００１６】モジュール２のセルは、接続システム５に
よって直列に接続されており、接続システム５は、例え
ば、それぞれ２つの相補かつ分離可能コネクタのセット
から成っている。直列に接続されたセルによって形成さ
れるバッテリの端部の２つの接続システム５は、少なく
とも１つの接続システム７を介して、それぞれバッテリ
放電レギュレータ６に接続されている。バッテリ端部の
接続システム５の一方は、従来通り、接続Ｇによって接
地され、電位Ｖが、直列に接続されたセルによってもう
一方に印加される。
よって直列に接続されており、接続システム５は、例え
ば、それぞれ２つの相補かつ分離可能コネクタのセット
から成っている。直列に接続されたセルによって形成さ
れるバッテリの端部の２つの接続システム５は、少なく
とも１つの接続システム７を介して、それぞれバッテリ
放電レギュレータ６に接続されている。バッテリ端部の
接続システム５の一方は、従来通り、接続Ｇによって接
地され、電位Ｖが、直列に接続されたセルによってもう
一方に印加される。
【００１７】バッテリ放電レギュレータ６は負荷システ
ムに給電している（図示せず）。この例では、バッテリ
放電レギュレータ６は電源８に接続されている。電源８
は、システム１のセル３のバッテリに充電電流を供給
し、また、必要に応じて、負荷システムにも給電するこ
とができる。電源８は、モジュール２の各々に接続され
ている。正確には、電源接続システム９Ａおよび各モジ
ュールの接続システム９Ｂによって、それぞれ各モジュ
ールの個別の充電制御ユニット４に接続されている。こ
のような構成は、当技術分野では知られており、少なく
とも２本の異なる電気導体で接続のために普通に使用さ
れている。電源バス０は、各個別の制御ユニット４の接
続システム９Ｂを、電源８の接続システム９Ａに接続し
ている。
ムに給電している（図示せず）。この例では、バッテリ
放電レギュレータ６は電源８に接続されている。電源８
は、システム１のセル３のバッテリに充電電流を供給
し、また、必要に応じて、負荷システムにも給電するこ
とができる。電源８は、モジュール２の各々に接続され
ている。正確には、電源接続システム９Ａおよび各モジ
ュールの接続システム９Ｂによって、それぞれ各モジュ
ールの個別の充電制御ユニット４に接続されている。こ
のような構成は、当技術分野では知られており、少なく
とも２本の異なる電気導体で接続のために普通に使用さ
れている。電源バス０は、各個別の制御ユニット４の接
続システム９Ｂを、電源８の接続システム９Ａに接続し
ている。
【００１８】各個別の制御ユニット４は、結合されてい
るセルを充電するために必要なエネルギーを、電源８か
ら個別に取り出している。そのために、電流源回路が各
モジュール２に含まれており、共通電源８からモジュー
ルのセル３へ必要な充電電流を供給している。
るセルを充電するために必要なエネルギーを、電源８か
ら個別に取り出している。そのために、電流源回路が各
モジュール２に含まれており、共通電源８からモジュー
ルのセル３へ必要な充電電流を供給している。
【００１９】セルに供給される充電電流は可変であり、
この例では、その変化は、セル容量Ｃのｎ分の１（Ｃ／
ｎ）、例えば、セル容量Ｃの１／３に対応する最大値よ
りも小さく制限されている（ただしＣは電流×時間の単
位で表され、したがって第一次近似まで、ｎは、この最
大電流で空のバッテリを充電するのに要するであろう時
間を表わす）。セルを充電するために必要な電力は、直
流／直流変換器を介して供給される。直流／直流変換器
は、電源の接続システム９Ａを各モジュール２の接続シ
ステム９Ｂに接続している電源バスから電力を引き出し
ている。
この例では、その変化は、セル容量Ｃのｎ分の１（Ｃ／
ｎ）、例えば、セル容量Ｃの１／３に対応する最大値よ
りも小さく制限されている（ただしＣは電流×時間の単
位で表され、したがって第一次近似まで、ｎは、この最
大電流で空のバッテリを充電するのに要するであろう時
間を表わす）。セルを充電するために必要な電力は、直
流／直流変換器を介して供給される。直流／直流変換器
は、電源の接続システム９Ａを各モジュール２の接続シ
ステム９Ｂに接続している電源バスから電力を引き出し
ている。
【００２０】図示の実施形態では、電源８はさらに、そ
れぞれ接続システム９Ａおよび９Ｃを介してバッテリ放
電レギュレータ６に接続されている。セルに蓄積される
エネルギーは、バッテリ放電レギュレータ６を介して負
荷システムで使用される。バッテリ放電レギュレータ６
は、電圧をＶ０値に調整している。負荷システムが様々
な電圧、詳細には、セル３から構成されるバッテリの端
子電圧Ｖで動作するように構成されている場合、必要に
応じて、セルに蓄積されるエネルギーを、負荷システム
に直接供給することができる。
れぞれ接続システム９Ａおよび９Ｃを介してバッテリ放
電レギュレータ６に接続されている。セルに蓄積される
エネルギーは、バッテリ放電レギュレータ６を介して負
荷システムで使用される。バッテリ放電レギュレータ６
は、電圧をＶ０値に調整している。負荷システムが様々
な電圧、詳細には、セル３から構成されるバッテリの端
子電圧Ｖで動作するように構成されている場合、必要に
応じて、セルに蓄積されるエネルギーを、負荷システム
に直接供給することができる。
【００２１】各セル３は、生じる可能性に応じて、定電
流または可変電流のいずれかで、電源８が供給すること
ができるエネルギーに応じて充電され、電流は、上記の
値Ｃ／ｎに対する制限を維持している。セル端子間の電
圧は、セルの構造によって決まる所定の閾値ＶＳＰ、例
えば、１セル当たり４．０Ｖに達するまで増加する。そ
の電圧値は、後述する制御手段によって維持され、セル
を流れる電流は、セルに固有の時定数で指数関数的にゼ
ロに減少する。セルを流れる電流は、セルが充電される
と速やかに減少し、また、セルの内部構造の変化による
セルの経年に応じて変化する。セルは電圧ＶＳＰに完全
に充電されるわけではなく、従来、「テーパリング」と
呼ばれているプロセスの応用により、自然に、継続的
に、充電が持続される。
流または可変電流のいずれかで、電源８が供給すること
ができるエネルギーに応じて充電され、電流は、上記の
値Ｃ／ｎに対する制限を維持している。セル端子間の電
圧は、セルの構造によって決まる所定の閾値ＶＳＰ、例
えば、１セル当たり４．０Ｖに達するまで増加する。そ
の電圧値は、後述する制御手段によって維持され、セル
を流れる電流は、セルに固有の時定数で指数関数的にゼ
ロに減少する。セルを流れる電流は、セルが充電される
と速やかに減少し、また、セルの内部構造の変化による
セルの経年に応じて変化する。セルは電圧ＶＳＰに完全
に充電されるわけではなく、従来、「テーパリング」と
呼ばれているプロセスの応用により、自然に、継続的
に、充電が持続される。
【００２２】負荷システムからのエネルギーの要求に一
致するように放電電流が流れると、セル３内を流れる電
流の方向が逆になり、電流はセル３を通して直列に流れ
る。この電流の逆転が、各セルの制御手段によって検出
され、充電が中断される。
致するように放電電流が流れると、セル３内を流れる電
流の方向が逆になり、電流はセル３を通して直列に流れ
る。この電流の逆転が、各セルの制御手段によって検出
され、充電が中断される。
【００２３】図３は、本発明による制御システムに使用
されるモジュールの一例を示したものである。図示の例
は、従来、「バック」回路と呼ばれている種類の二方向
電流回路を含んでいる。二方向電流回路は、パルスを発
生するパルス発生器回路と、整流器およびフィルタ段と
を含んでいる。パルス発生器回路が発生するパルスは、
パルス幅すなわちパルス継続時間が変調されている。電
子スイッチおよび電流制限器として機能し、予備調節を
加える直列のレギュレータ１０は、レギュレータ１０の
端子が接続されている接続システム９Ｂを介して、電源
８から電力供給されている。この例では、レギュレータ
１０は制御回路１１を含んでおり、センサ１２Ａを有す
る電界効果電流スイッチ１２を制御して、変圧器１４の
一次巻線に接続されたプッシュプル回路１３に給電して
いる。プッシュプル回路１３は、制御回路１７によっ
て、当技術分野で知られた方法で制御される２つの電界
効果トランジスタ１５および１６を含んでいる。各トラ
ンジスタのソースは接地Ｇに接続され、ドレインは、変
圧器１４の一次巻線のそれぞれ一端に接続されている。
変圧器１４の一次巻線のセンタタップは、インダクタ１
８を介してレギュレータ１０の電流スイッチ１２に接続
されている。インダクタ１８は、コンデンサ１９と結合
してＬＣフィルタ回路を形成している。
されるモジュールの一例を示したものである。図示の例
は、従来、「バック」回路と呼ばれている種類の二方向
電流回路を含んでいる。二方向電流回路は、パルスを発
生するパルス発生器回路と、整流器およびフィルタ段と
を含んでいる。パルス発生器回路が発生するパルスは、
パルス幅すなわちパルス継続時間が変調されている。電
子スイッチおよび電流制限器として機能し、予備調節を
加える直列のレギュレータ１０は、レギュレータ１０の
端子が接続されている接続システム９Ｂを介して、電源
８から電力供給されている。この例では、レギュレータ
１０は制御回路１１を含んでおり、センサ１２Ａを有す
る電界効果電流スイッチ１２を制御して、変圧器１４の
一次巻線に接続されたプッシュプル回路１３に給電して
いる。プッシュプル回路１３は、制御回路１７によっ
て、当技術分野で知られた方法で制御される２つの電界
効果トランジスタ１５および１６を含んでいる。各トラ
ンジスタのソースは接地Ｇに接続され、ドレインは、変
圧器１４の一次巻線のそれぞれ一端に接続されている。
変圧器１４の一次巻線のセンタタップは、インダクタ１
８を介してレギュレータ１０の電流スイッチ１２に接続
されている。インダクタ１８は、コンデンサ１９と結合
してＬＣフィルタ回路を形成している。
【００２４】変圧器１４の二次巻線は、プッシュプル回
路２０を含む同期整流器およびフィルタ段に結合されて
いる。プッシュプル回路２０は、制御回路２３によって
制御される２つの電界効果トランジスタ２１および２２
を含んでいる。電界効果トランジスタのソースは同一出
力Ｓに接続されており、ドレインは、変圧器１４の二次
巻線のそれぞれ一端に接続されている。
路２０を含む同期整流器およびフィルタ段に結合されて
いる。プッシュプル回路２０は、制御回路２３によって
制御される２つの電界効果トランジスタ２１および２２
を含んでいる。電界効果トランジスタのソースは同一出
力Ｓに接続されており、ドレインは、変圧器１４の二次
巻線のそれぞれ一端に接続されている。
【００２５】プッシュプル回路２０は、レギュレータ電
源回路２４を給電している。レギュレータ電源回路２４
は、インダクタ２５およびコンデンサ２６を含むＬＣ回
路を介して、セル３の端子に接続されている。プッシュ
プル回路２０は、セル３端部の端子に接続された電圧モ
ニタ回路２７および電流測定センサ２７Ａを含んでお
り、また、２つの電界効果トランジスタ２９および３０
を制御している制御回路２８に結合されている。トラン
ジスタ２９は、プッシュプル回路２０の出力Ｓと、セル
３の正端子に接続されているインダクタ２５との間に、
直列に接続されている。トランジスタ３０は、トランジ
スタ２９のソースおよびインダクタ２５に共通のポイン
トＡと、セル３の負端子および変圧器１４の二次巻線の
センタタップに接続されているポイントＢとの間に接続
されている。
源回路２４を給電している。レギュレータ電源回路２４
は、インダクタ２５およびコンデンサ２６を含むＬＣ回
路を介して、セル３の端子に接続されている。プッシュ
プル回路２０は、セル３端部の端子に接続された電圧モ
ニタ回路２７および電流測定センサ２７Ａを含んでお
り、また、２つの電界効果トランジスタ２９および３０
を制御している制御回路２８に結合されている。トラン
ジスタ２９は、プッシュプル回路２０の出力Ｓと、セル
３の正端子に接続されているインダクタ２５との間に、
直列に接続されている。トランジスタ３０は、トランジ
スタ２９のソースおよびインダクタ２５に共通のポイン
トＡと、セル３の負端子および変圧器１４の二次巻線の
センタタップに接続されているポイントＢとの間に接続
されている。
【００２６】レギュレータ電源回路２４は、インダクタ
２５を介して、上述の電圧ＶＳＰに対応する制御電圧
で、電流ｉ（ｔ）を供給するように構成されている。こ
の電流を受け取るセル３は電圧発生器であるため、セル
３はその電圧を、レギュレータ回路に課している。レギ
ュレータ回路は、制御電圧に達するまでの間、最大電流
をセルに供給する。
２５を介して、上述の電圧ＶＳＰに対応する制御電圧
で、電流ｉ（ｔ）を供給するように構成されている。こ
の電流を受け取るセル３は電圧発生器であるため、セル
３はその電圧を、レギュレータ回路に課している。レギ
ュレータ回路は、制御電圧に達するまでの間、最大電流
をセルに供給する。
【００２７】センサ２７Ａによって測定される供給電流
は、電圧ＶＳＰに達していない場合、上述したように、
セル容量Ｃの値のｎ分の１に相当する最大値に制限され
ている。電圧ＶＳＰに達した時点から、セルへの供給電
流が制御され、供給電流が指数関数的に減少し、上記で
参照したテーパリングプロセスによって、セルの充電が
継続される。
は、電圧ＶＳＰに達していない場合、上述したように、
セル容量Ｃの値のｎ分の１に相当する最大値に制限され
ている。電圧ＶＳＰに達した時点から、セルへの供給電
流が制御され、供給電流が指数関数的に減少し、上記で
参照したテーパリングプロセスによって、セルの充電が
継続される。
【図１】電気蓄積セルのバッテリのための本発明による
充電制御システムの構成図である。
充電制御システムの構成図である。
【図２】図１に示される制御システムの１つのモジュー
ルの構成図である。
ルの構成図である。
【図３】本発明による制御システム用のモジュールの一
例に関する詳細構成図である。
例に関する詳細構成図である。
１ システム ２ モジュール ３ セル ４ 個別の制御ユニット ５、７、９Ａ、９Ｂ 接続システム ６ バッテリ放電レギュレータ ８ 電源 １０ レギュレータ １１、１７、２３、２８ 制御回路 １２ 電界効果電流スイッチ １２Ａ センサ １３、２０ プッシュプル回路 １４ 変圧器 １５、１６、２１、２２、２９、３０ 電界効果トラン
ジスタ １８、２５ インダクタ １９、２６ コンデンサ ２４ レギュレータ電源回路 ２７ 電圧モニタ回路 ２７Ａ 電流測定センサ
ジスタ １８、２５ インダクタ １９、２６ コンデンサ ２４ レギュレータ電源回路 ２７ 電圧モニタ回路 ２７Ａ 電流測定センサ
Claims (6)
- 【請求項１】 直列に接続された複数のセルを含む充電
式電気蓄積セルのバッテリのための充電制御システムで
あって、共通電源に接続され、かつ共通電源から結合さ
れているセルを充電するために必要なエネルギーを取り
出すように構成されたエネルギー取出し手段に、各セル
が結合されており、バッテリのための充電制御システム
は、個別のセル充電制御ユニットを含んでおり、各セル
充電制御ユニットは、共通電源からセルの１つを充電す
るために必要なエネルギーを取り出すための前記エネル
ギー取出し手段を含んでおり、前記エネルギー取出し手
段は共通電源に接続されており、さらに各セル充電制御
ユニットは、そのエネルギー取出し手段によって供給さ
れるエネルギーを使用して、前記セルに対するすべての
充電操作を充電制御ユニット自体が提供できるようにす
るための手段を含む、バッテリのための充電制御システ
ム。 - 【請求項２】 電源バスが、個別の制御ユニットの各々
の接続システムを共通電源の接続システムに接続する、
請求項１に記載のシステム。 - 【請求項３】 各セル充電制御ユニットが、セルを充電
するために必要な電流を、セル充電制御ユニットが共通
電源から取り出すエネルギーから供給するための電流供
給回路手段を含んでおり、セルを充電するために必要な
電流は、センサによって測定され、セルの端子電圧に依
存し、セルの容量の所定の割合に対応する値よりも小さ
く維持される、請求項１に記載のシステム。 - 【請求項４】 セルを充電するために必要な電流を、セ
ル充電制御ユニットが共通電源から取り出すエネルギー
から供給するためのエネルギー取出し手段は、プッシュ
プル回路に結合された電流制限器電子スイッチとして機
能するレギュレータを含んでおり、プッシュプル回路
は、電界効果トランジスタを含み、かつ共通電源からエ
ネルギーを取り出すために変圧器の一次巻線に接続され
ており、さらに、セルの正および負の端子に接続された
レギュレータ電源回路を含んでおり、レギュレータ電源
回路は、整流およびフィルタリングによって得られる直
流電流を、前記端子に存在する電圧に応じて、前記変圧
器の二次巻線に接続されたプッシュプル回路から得られ
る電流から、セルの正および負端子に供給する、請求項
３に記載のシステム。 - 【請求項５】 直列に接続された複数のセルを含む充電
式電気蓄積セルのバッテリであって、共通電源に接続さ
れ、かつ結合されているセルを充電するために必要なエ
ネルギーを取り出すように構成されたエネルギー取出し
手段に、各セルが結合されており、充電式電気蓄積セル
のバッテリが、個別のセル充電制御ユニットのセットを
含む充電制御システムを含んでおり、各セル充電制御ユ
ニットが、接続された共通電源からセルの１つを充電す
るために必要なエネルギーを取り出すための前記エネル
ギー取出し手段を含んでおり、そのエネルギー取出し手
段によって供給されるエネルギーから、前記セルに対す
るすべての充電操作をセル充電制御ユニット自体が提供
できるようにするための手段を含む、充電式電気蓄積セ
ルのバッテリ。 - 【請求項６】 複数の個別のセル充電制御ユニットおよ
び複数のセルが、１つのセルと１つの充電制御ユニット
とをそれぞれ含むモジュールに組み合わされ、それによ
ってセルは、電源に接続された共通バスから電源接続シ
ステムおよびモジュール接続システムを介して個別に電
力供給される、請求項５に記載の電気蓄積セルのバッテ
リ。
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Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2013051850A (ja) * | 2011-08-31 | 2013-03-14 | Evtd Co Ltd | 蓄電システム |
| CN104009506A (zh) * | 2013-02-25 | 2014-08-27 | 新普科技股份有限公司 | 电池双向平衡电路 |
| JP2015181335A (ja) * | 2010-06-03 | 2015-10-15 | 株式会社ルビRuby Co., Ltd. | バッテリパック及びバッテリパックの充電方法 |
Families Citing this family (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003102132A (ja) * | 2001-09-25 | 2003-04-04 | Nisshinbo Ind Inc | 蓄電電源装置及びその充電制御方法 |
| US6791297B2 (en) * | 2002-07-22 | 2004-09-14 | Honeywell International Inc. | Battery charger |
| KR20040048221A (ko) * | 2002-12-02 | 2004-06-07 | 엘지전자 주식회사 | 다수개 배터리 충전방법 |
| DE102006005334B4 (de) * | 2006-02-07 | 2022-12-22 | Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft | Verfahren zur Überwachung und/oder Steuerung oder Regelung der Spannung wenigstens einer Zellgruppe in einem Zellenverbund eines Energiespeichers sowie Zellgruppenlogik und Zentral-Logik zur Durchführung des Verfahrens |
| FI121983B (fi) * | 2008-02-22 | 2011-06-30 | Wearfone Oy | Menetelmä ja laite tehon syöttämiseksi rannelaitteeseen |
| CN102088122B (zh) * | 2010-12-28 | 2013-02-13 | 深圳市理邦精密仪器股份有限公司 | 锂二次电池组的充电方法及充电装置 |
| EP2747237A3 (en) * | 2012-11-28 | 2014-12-24 | Actuant Corporation | Apparatus and method for balancing cells in a plurality of batteries |
| TWM532697U (zh) * | 2016-06-23 | 2016-11-21 | 安雷科技有限公司 | 用於乙太網路裝置之傳輸電路 |
| US11114878B2 (en) | 2018-03-26 | 2021-09-07 | Milwaukee Electric Tool Corporation | High-power battery-powered portable power source |
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Family Cites Families (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5291116A (en) * | 1992-01-27 | 1994-03-01 | Batonex, Inc. | Apparatus for charging alkaline zinc-manganese dioxide cells |
| FR2691853B1 (fr) * | 1992-06-01 | 2002-12-20 | Smh Man Services Ag | Appareil pour charger un accumulateur d'énergie électrique rechargeable. |
| TW269727B (en) * | 1995-04-03 | 1996-02-01 | Electrosource Inc | Battery management system |
| FR2735624B1 (fr) * | 1995-06-16 | 1997-09-05 | Smh Management Services Ag | Chargeur pour accumulateur d'energie electrique |
| US5747968A (en) * | 1996-01-11 | 1998-05-05 | Lockheed Martin Corp. Missiles & Space | Lithium polymer battery charger apparatus |
| US5773959A (en) * | 1996-01-11 | 1998-06-30 | Lockheed Martin Corporation | Lithium polymer battery charger methods and apparatus |
| US5666041A (en) * | 1996-08-27 | 1997-09-09 | The University Of Toledo | Battery equalization circuit with ramp converter |
| US6121751A (en) * | 1999-03-11 | 2000-09-19 | Lockheed Martin Corporation | Battery charger for charging a stack of multiple lithium ion battery cells |
-
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-
2000
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Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2015181335A (ja) * | 2010-06-03 | 2015-10-15 | 株式会社ルビRuby Co., Ltd. | バッテリパック及びバッテリパックの充電方法 |
| JP2013051850A (ja) * | 2011-08-31 | 2013-03-14 | Evtd Co Ltd | 蓄電システム |
| CN104009506A (zh) * | 2013-02-25 | 2014-08-27 | 新普科技股份有限公司 | 电池双向平衡电路 |
Also Published As
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| US6377023B1 (en) | 2002-04-23 |
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