JP2001251777A - 充放電方法 - Google Patents
充放電方法Info
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- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
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- Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)
- Secondary Cells (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 電池製造工場における充放電回路を減少さ
せ、電池価格の上昇要因をなくす。 【解決手段】 二次電池、電気二重層コンデンサ、電解
コンデンサ、又はその他電気量を蓄える物５を、複数個
直列に接続して充電する充電方法において、上記複数個
の充電対象物を直列５に接続して直列回路を構成し、該
直列回路には充電対象物に共通の電力を供給する電力供
給手段１を接続し、上記直列回路のそれぞれの充電対象
物に並列にそれぞれ負荷手段２１を接続し、充電を行う
場合は上記電力供給源１より電力を供給し、充電対象物
に対して個別に充電電力の制御を行う必要のある場合
は、上記負荷手段２に調整分の電力を消費及び／又は回
生させる。
せ、電池価格の上昇要因をなくす。 【解決手段】 二次電池、電気二重層コンデンサ、電解
コンデンサ、又はその他電気量を蓄える物５を、複数個
直列に接続して充電する充電方法において、上記複数個
の充電対象物を直列５に接続して直列回路を構成し、該
直列回路には充電対象物に共通の電力を供給する電力供
給手段１を接続し、上記直列回路のそれぞれの充電対象
物に並列にそれぞれ負荷手段２１を接続し、充電を行う
場合は上記電力供給源１より電力を供給し、充電対象物
に対して個別に充電電力の制御を行う必要のある場合
は、上記負荷手段２に調整分の電力を消費及び／又は回
生させる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、二次電池、電気二
重層コンデンサ、電解コンデンサ、又はその他電気量を
蓄える物の充電方法及び放電方法及び充放電方法並び
に、充電装置及び放電装置及び充放電装置に関する。
重層コンデンサ、電解コンデンサ、又はその他電気量を
蓄える物の充電方法及び放電方法及び充放電方法並び
に、充電装置及び放電装置及び充放電装置に関する。
【０００２】本発明は、特に、二次電池、電気二重層コ
ンデンサ、電解コンデンサ、又はその他電気量を蓄える
物を製造する工程における、組み立て後に行う充放電方
法及び充放電装置に関する。
ンデンサ、電解コンデンサ、又はその他電気量を蓄える
物を製造する工程における、組み立て後に行う充放電方
法及び充放電装置に関する。
【０００３】
【従来の技術】二次電池、電気二重層コンデンサ、電解
コンデンサ等はその製造工程において、組み立て後に初
充電を行っている。これらの充電対象となる電気量を蓄
える物の中には、過充電、過放電並びに過電流を嫌う物
もあり、高精度の充放電制御を必要とするものがある。
１例として負極活物質としてリチウムを用いる二次電池
は、定電流−定電圧充電を行う必要があり、特に定電圧
充電時は５ｍV程度の高い精度で電圧を制御することを
要求される場合がある。
コンデンサ等はその製造工程において、組み立て後に初
充電を行っている。これらの充電対象となる電気量を蓄
える物の中には、過充電、過放電並びに過電流を嫌う物
もあり、高精度の充放電制御を必要とするものがある。
１例として負極活物質としてリチウムを用いる二次電池
は、定電流−定電圧充電を行う必要があり、特に定電圧
充電時は５ｍV程度の高い精度で電圧を制御することを
要求される場合がある。
【０００４】このため、個々の電池に対してそれぞれ個
別に充放電回路を備え、上記高精度で充放電を行う必要
があった。
別に充放電回路を備え、上記高精度で充放電を行う必要
があった。
【０００５】図４を用いて、従来の２次電池の充電方法
の一例を説明する。
の一例を説明する。
【０００６】二次電池５０の正負両電極には、スイッチ
手段１９を介して電力供給手段１０が並列に接続される
とともに、スイッチ手段２９を介して負荷手段２０が並
列に接続される。
手段１９を介して電力供給手段１０が並列に接続される
とともに、スイッチ手段２９を介して負荷手段２０が並
列に接続される。
【０００７】二次電池５０の充電時には、図５に示すよ
うに、スイッチ手段２９を開いて負荷手段２０を二次電
池５０から切り離し、スイッチ手段１９を閉じて電力供
給手段１０から二次電池５０へ電力７０を供給する。
うに、スイッチ手段２９を開いて負荷手段２０を二次電
池５０から切り離し、スイッチ手段１９を閉じて電力供
給手段１０から二次電池５０へ電力７０を供給する。
【０００８】二次電池５０を放電する場合には、図６に
示すように、スイッチ手段１９を開いて二次電池５０を
電力供給手段１０から切り離し、スイッチ手段２９を閉
じて負荷手段２０に電力を消費させるか、または、回生
電力８０として電源へ回生させている。
示すように、スイッチ手段１９を開いて二次電池５０を
電力供給手段１０から切り離し、スイッチ手段２９を閉
じて負荷手段２０に電力を消費させるか、または、回生
電力８０として電源へ回生させている。
【０００９】これらの電池の初充電工程は、充電初期は
０．５Ｃ〜２Ｃで定電流充電した後、電池の端子電圧が
上昇した充電終期は定電圧充電を行っている。このよう
な初充電方法では、初充電工程において製品１個が充放
電回路を1時間〜数時間占有することとなり、電池製造
工場においては多くの充放電回路を必要とし、多額の投
資を必要とした。多額の投資は、電池の価格を上昇させ
る原因となっていた。
０．５Ｃ〜２Ｃで定電流充電した後、電池の端子電圧が
上昇した充電終期は定電圧充電を行っている。このよう
な初充電方法では、初充電工程において製品１個が充放
電回路を1時間〜数時間占有することとなり、電池製造
工場においては多くの充放電回路を必要とし、多額の投
資を必要とした。多額の投資は、電池の価格を上昇させ
る原因となっていた。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記の欠点
を除去するためになされたもので、充放電回路を簡略化
するとともに、簡略化によって充放電回路全体の信頼性
を向上し、充放電回路の設備費を低減させ、当該充放電
回路を用いて製造される製品のコストを低減させること
である。
を除去するためになされたもので、充放電回路を簡略化
するとともに、簡略化によって充放電回路全体の信頼性
を向上し、充放電回路の設備費を低減させ、当該充放電
回路を用いて製造される製品のコストを低減させること
である。
【００１１】
【課題を解決するための手段】本発明は、二次電池、電
気二重層コンデンサ、電解コンデンサ、又はその他電気
量を蓄える物を、複数個直列に接続して充電する充電方
法において、上記複数個の充電対象物を直列に接続して
直列回路を構成し、該直列回路には充電対象物に共通の
電力を供給する電力供給手段を接続し、上記直列回路の
それぞれの充電対象物に並列にそれぞれ負荷手段を接続
し、充電を行う場合は上記電力供給源より電力を供給
し、充電対象物に対して個別に充電電力の制御を行う必
要のある場合は、上記負荷手段に調整分の電力を消費及
び／又は回生させる。
気二重層コンデンサ、電解コンデンサ、又はその他電気
量を蓄える物を、複数個直列に接続して充電する充電方
法において、上記複数個の充電対象物を直列に接続して
直列回路を構成し、該直列回路には充電対象物に共通の
電力を供給する電力供給手段を接続し、上記直列回路の
それぞれの充電対象物に並列にそれぞれ負荷手段を接続
し、充電を行う場合は上記電力供給源より電力を供給
し、充電対象物に対して個別に充電電力の制御を行う必
要のある場合は、上記負荷手段に調整分の電力を消費及
び／又は回生させる。
【００１２】本発明は、上記充電方法において、電力供
給手段は充電初期に定電流制御され充電終期に定電圧制
御され、各負荷手段は充電時に電池電圧が所定の電圧に
達した時点で充電対象物が定電圧充電されるように充電
電流を分流するよう制御する。
給手段は充電初期に定電流制御され充電終期に定電圧制
御され、各負荷手段は充電時に電池電圧が所定の電圧に
達した時点で充電対象物が定電圧充電されるように充電
電流を分流するよう制御する。
【００１３】本発明は、二次電池、電気二重層コンデン
サ、電解コンデンサ、又はその他電気量を蓄える物を複
数個直列に接続して放電する放電方法において、上記放
電対象物のそれぞれに並列に負荷手段を接続し、放電を
行う場合はそれぞれの放電対象物から上記並列負荷手段
にそれぞれ放電電力を消費及び／又は回生させるよう負
荷手段を制御する。
サ、電解コンデンサ、又はその他電気量を蓄える物を複
数個直列に接続して放電する放電方法において、上記放
電対象物のそれぞれに並列に負荷手段を接続し、放電を
行う場合はそれぞれの放電対象物から上記並列負荷手段
にそれぞれ放電電力を消費及び／又は回生させるよう負
荷手段を制御する。
【００１４】本発明は、二次電池、電気二重層コンデン
サ、電解コンデンサ、又はその他電気量を蓄える物を、
複数個直列に接続して充放電する充放電方法において、
上記複数個の充放電対象物を直列に接続して直列回路を
構成し、該直列回路には充放電対象物に共通の電力を供
給する電力供給手段を接続し、上記直列回路のそれぞれ
の充放電対象物に並列に負荷手段をそれぞれ接続し、充
電を行う場合は上記電力供給源より電力を供給し、充放
電対象物に対して個別に充電電力の制御を行う必要のあ
る場合は、上記負荷手段に調整分の電力を消費及び／又
は回生させ、放電を行う場合はそれぞれの充放電対象物
から上記負荷手段にそれぞれ放電電力を消費及び／又は
回生させるよう負荷手段を制御する。
サ、電解コンデンサ、又はその他電気量を蓄える物を、
複数個直列に接続して充放電する充放電方法において、
上記複数個の充放電対象物を直列に接続して直列回路を
構成し、該直列回路には充放電対象物に共通の電力を供
給する電力供給手段を接続し、上記直列回路のそれぞれ
の充放電対象物に並列に負荷手段をそれぞれ接続し、充
電を行う場合は上記電力供給源より電力を供給し、充放
電対象物に対して個別に充電電力の制御を行う必要のあ
る場合は、上記負荷手段に調整分の電力を消費及び／又
は回生させ、放電を行う場合はそれぞれの充放電対象物
から上記負荷手段にそれぞれ放電電力を消費及び／又は
回生させるよう負荷手段を制御する。
【００１５】本発明は、上記充放電方法において、充放
電対象物を直列回路から切り離すための切り離し手段を
備え、充放電対象物が異常となった場合、充放電工程が
完了した場合、及びその他直列回路から切り離す必要が
ある場合に、当該充放電対象物を上記切り離し手段を用
いて直列回路から切り離し、直列回路の充放電を継続さ
せる。
電対象物を直列回路から切り離すための切り離し手段を
備え、充放電対象物が異常となった場合、充放電工程が
完了した場合、及びその他直列回路から切り離す必要が
ある場合に、当該充放電対象物を上記切り離し手段を用
いて直列回路から切り離し、直列回路の充放電を継続さ
せる。
【００１６】本発明は、二次電池、電気二重層コンデン
サ、電解コンデンサ、又はその他電気量を蓄える物を、
複数個直列に接続して充電する充電装置において、上記
複数個の充電対象物を直列に接続して直列回路を構成
し、該直列回路に接続された充電対象物に共通の電力を
供給する電力供給手段と、上記直列回路のそれぞれの充
電対象物に並列にそれぞれ接続された負荷手段と、負荷
手段の電流を制御する制御手段とを備え、充電を行う場
合は上記電力供給源より電力を供給し、充電対象物に対
して個別に充電電力の制御を行う必要のある場合は、上
記負荷手段に調整分の電力を消費及び／又は回生させる
よう負荷手段を制御する。
サ、電解コンデンサ、又はその他電気量を蓄える物を、
複数個直列に接続して充電する充電装置において、上記
複数個の充電対象物を直列に接続して直列回路を構成
し、該直列回路に接続された充電対象物に共通の電力を
供給する電力供給手段と、上記直列回路のそれぞれの充
電対象物に並列にそれぞれ接続された負荷手段と、負荷
手段の電流を制御する制御手段とを備え、充電を行う場
合は上記電力供給源より電力を供給し、充電対象物に対
して個別に充電電力の制御を行う必要のある場合は、上
記負荷手段に調整分の電力を消費及び／又は回生させる
よう負荷手段を制御する。
【００１７】本発明は、二次電池、電気二重層コンデン
サ、電解コンデンサ、又はその他電気量を蓄える物を複
数個直列に接続して放電する放電装置において、上記放
電対象物のそれぞれに並列にそれぞれ接続された負荷手
段と、負荷手段の電流を制御する制御手段とを備え、放
電を行う場合はそれぞれの放電対象物から上記負荷手段
にそれぞれ放電電力を消費及び／又は回生させるよう負
荷手段を制御する。
サ、電解コンデンサ、又はその他電気量を蓄える物を複
数個直列に接続して放電する放電装置において、上記放
電対象物のそれぞれに並列にそれぞれ接続された負荷手
段と、負荷手段の電流を制御する制御手段とを備え、放
電を行う場合はそれぞれの放電対象物から上記負荷手段
にそれぞれ放電電力を消費及び／又は回生させるよう負
荷手段を制御する。
【００１８】本発明は、二次電池、電気二重層コンデン
サ、電解コンデンサ、又はその他電気量を蓄える物を、
複数個直列に接続して充放電する充放電装置において、
上記複数個の充放電対象物を直列に接続して直列回路を
構成し、該直列回路に接続した充放電対象物に共通の電
力を供給する電力供給手段と、上記直列回路のそれぞれ
の充放電対象物にそれぞれ並列に接続された負荷手段
と、負荷手段の電流を制御する制御手段とを備え、充電
を行う場合は上記電力供給源より電力を供給し、充放電
対象物に対して個別に充電電力の制御を行う必要のある
場合は、上記負荷手段に調整分の電力を消費及び／又は
回生させ、放電を行う場合はそれぞれの充放電対象物か
ら上記負荷手段にそれぞれ放電電力を消費及び／又は回
生させるよう負荷手段を制御する。
サ、電解コンデンサ、又はその他電気量を蓄える物を、
複数個直列に接続して充放電する充放電装置において、
上記複数個の充放電対象物を直列に接続して直列回路を
構成し、該直列回路に接続した充放電対象物に共通の電
力を供給する電力供給手段と、上記直列回路のそれぞれ
の充放電対象物にそれぞれ並列に接続された負荷手段
と、負荷手段の電流を制御する制御手段とを備え、充電
を行う場合は上記電力供給源より電力を供給し、充放電
対象物に対して個別に充電電力の制御を行う必要のある
場合は、上記負荷手段に調整分の電力を消費及び／又は
回生させ、放電を行う場合はそれぞれの充放電対象物か
ら上記負荷手段にそれぞれ放電電力を消費及び／又は回
生させるよう負荷手段を制御する。
【００１９】本発明は、上記充放電装置において、充放
電対象物に直列にスイッチを設け、該スイッチと充放電
対象物の直列体に充放電対象物を直列回路から切り離す
ための切り離し手段を設け、充放電対象物が異常となっ
た場合、充放電工程が完了した場合、及びその他直列回
路から切り離す必要がある場合に、当該充放電対象物を
上記切り離し手段を用いて直列回路から切り離し、直列
回路の充放電を継続させるようにした。
電対象物に直列にスイッチを設け、該スイッチと充放電
対象物の直列体に充放電対象物を直列回路から切り離す
ための切り離し手段を設け、充放電対象物が異常となっ
た場合、充放電工程が完了した場合、及びその他直列回
路から切り離す必要がある場合に、当該充放電対象物を
上記切り離し手段を用いて直列回路から切り離し、直列
回路の充放電を継続させるようにした。
【００２０】
【発明の実施の形態】以下、本発明の発明の実施の形態
を説明する。本発明にかかる充放電方法の実施例につい
て図１〜図２を用いて説明する。充放電方法の一実施例
を図１に示す。本発明にかかる充放電方法に用いる充放
電回路は、電力供給手段１と、複数の負荷手段２−１〜
２−ｎと、複数のスイッチ３−１〜３−ｎと、複数の二
次電池５−１〜５−ｎと、負荷手段ｍｐ動作を制御する
制御回路９−１〜９−ｎを有して構成される。充放電対
象物である複数個の二次電池５−１〜５−ｎは、直列に
接続される。該直列回路の両端に二次電池に共通の電力
を供給する電力供給手段１が並列に接続される。さら
に、直列回路を構成する二次電池５−１〜５−ｎには、
それぞれ負荷手段２−１〜２−ｎが並列に接続される。
を説明する。本発明にかかる充放電方法の実施例につい
て図１〜図２を用いて説明する。充放電方法の一実施例
を図１に示す。本発明にかかる充放電方法に用いる充放
電回路は、電力供給手段１と、複数の負荷手段２−１〜
２−ｎと、複数のスイッチ３−１〜３−ｎと、複数の二
次電池５−１〜５−ｎと、負荷手段ｍｐ動作を制御する
制御回路９−１〜９−ｎを有して構成される。充放電対
象物である複数個の二次電池５−１〜５−ｎは、直列に
接続される。該直列回路の両端に二次電池に共通の電力
を供給する電力供給手段１が並列に接続される。さら
に、直列回路を構成する二次電池５−１〜５−ｎには、
それぞれ負荷手段２−１〜２−ｎが並列に接続される。
【００２１】充電を行う場合は、上記電力供給手段１か
ら二次電池５−１〜５−ｎに対して電力７を供給する。
二次電池５−１〜５−ｎには、共通した充電電流Ｉｃが
流れ、それぞれの電池は端子電圧Ｖ１からＶ２が生じ
る。二次電池５−１〜５−ｎに対して個別に充電電力の
制御を行う必要がある場合は、上記並列負荷手段２−１
〜２−ｎを制御して分流電流Ｉｃｄ１からＩｃｄｎを分
流させ、調整分電力８−１〜８−ｎを消費及び／又は回
生させる。
ら二次電池５−１〜５−ｎに対して電力７を供給する。
二次電池５−１〜５−ｎには、共通した充電電流Ｉｃが
流れ、それぞれの電池は端子電圧Ｖ１からＶ２が生じ
る。二次電池５−１〜５−ｎに対して個別に充電電力の
制御を行う必要がある場合は、上記並列負荷手段２−１
〜２−ｎを制御して分流電流Ｉｃｄ１からＩｃｄｎを分
流させ、調整分電力８−１〜８−ｎを消費及び／又は回
生させる。
【００２２】放電を行う場合は、それぞれの並列負荷手
段２−１〜２−ｎを制御してそれぞれの二次電池５−１
〜５―ｎから放電電流Ｉｃ１〜Ｉｃｎを放電し、放電電
力８−１〜８−ｎを消費及び／又は回生させる。
段２−１〜２−ｎを制御してそれぞれの二次電池５−１
〜５―ｎから放電電流Ｉｃ１〜Ｉｃｎを放電し、放電電
力８−１〜８−ｎを消費及び／又は回生させる。
【００２３】図中５−１〜５−ｎは電池の記号で記載し
ているが、電気二重層コンデンサ、電解コンデンサ、又
はその他電気量を蓄える物であっても同様の充放電方法
を行うことで目的を達成できる。
ているが、電気二重層コンデンサ、電解コンデンサ、又
はその他電気量を蓄える物であっても同様の充放電方法
を行うことで目的を達成できる。
【００２４】図２を用いて、本発明にかかる二次電池充
放電方法の一例を説明する。図２は２つの二次電池を本
発明にかかる充放電方法によって定電流充電−定電圧充
電−定電流放電を時系列で行った場合の電池電圧及び充
放電電流の特性を示している。図２(ａ)は図１に示した
二次電池５−１の充放電特性を、図２(ｂ)は図１に示し
た二次電池５−２の充放電特性を、図２(ｃ)は、二次電
池５−２から負荷手段２−２へ分流する電流を示してい
る。
放電方法の一例を説明する。図２は２つの二次電池を本
発明にかかる充放電方法によって定電流充電−定電圧充
電−定電流放電を時系列で行った場合の電池電圧及び充
放電電流の特性を示している。図２(ａ)は図１に示した
二次電池５−１の充放電特性を、図２(ｂ)は図１に示し
た二次電池５−２の充放電特性を、図２(ｃ)は、二次電
池５−２から負荷手段２−２へ分流する電流を示してい
る。
【００２５】電圧特性曲線Ｖ１、充電電流特性曲線Ｉｃ
１及び放電電流特性曲線Ｉｃ１は、図１に示す二次電池
５−１の各特性を示し、電圧特性曲線Ｖ２、充電電流特
性曲線Ｉｃ２及び放電電流特性曲線Ｉｄ２は、図１に示
す二次電池５−２の各特性を示している。
１及び放電電流特性曲線Ｉｃ１は、図１に示す二次電池
５−１の各特性を示し、電圧特性曲線Ｖ２、充電電流特
性曲線Ｉｃ２及び放電電流特性曲線Ｉｄ２は、図１に示
す二次電池５−２の各特性を示している。
【００２６】２つの二次電池間に容量差、内部抵抗差並
びにその他電池特性個体差が存在する場合、直列に接続
して同一量の電流にて充放電を行うと、電圧特性が異な
って表れる。すなわち、二次電池５−１が二次電池５−
２より多くの容量を蓄えられるものとすると、図２(ａ)
及び図２(ｂ)に示すように、二次電池５−２は、電池電
圧が二次電池５−１より早い時点ｔ１で所定の電圧に達
し、定電圧充電に移行させ時刻ｔ３で充電を終了させな
ければならないが、二次電池５−１は、二次電池５−２
が定電圧充電に移行した時点ｔ１においても電池電圧が
所定の電圧に達していないので時刻ｔ２まで定電流充電
を継続しなければならず、時刻ｔ２で定電圧充電に移行
させた後時刻ｔ４で充電を終了させなければならない。
びにその他電池特性個体差が存在する場合、直列に接続
して同一量の電流にて充放電を行うと、電圧特性が異な
って表れる。すなわち、二次電池５−１が二次電池５−
２より多くの容量を蓄えられるものとすると、図２(ａ)
及び図２(ｂ)に示すように、二次電池５−２は、電池電
圧が二次電池５−１より早い時点ｔ１で所定の電圧に達
し、定電圧充電に移行させ時刻ｔ３で充電を終了させな
ければならないが、二次電池５−１は、二次電池５−２
が定電圧充電に移行した時点ｔ１においても電池電圧が
所定の電圧に達していないので時刻ｔ２まで定電流充電
を継続しなければならず、時刻ｔ２で定電圧充電に移行
させた後時刻ｔ４で充電を終了させなければならない。
【００２７】さらに、二次電池からの定電流放電では、
二次電池５−２の電圧が、時刻ｔ５で放電終期電圧に達
するので放電を停止させなければならないが、二次電池
５−１は時刻ｔ６になって放電終期電圧となり定電流放
電を終了させることが必要である。
二次電池５−２の電圧が、時刻ｔ５で放電終期電圧に達
するので放電を停止させなければならないが、二次電池
５−１は時刻ｔ６になって放電終期電圧となり定電流放
電を終了させることが必要である。
【００２８】まず、本発明にかかる充電方法の１実施例
を説明する。二次電池５−２の電圧特性曲線Ｖ２の電圧
上昇は二次電池５−１の電圧特性曲線Ｖ１のそれよりも
急であるため、二次電池５−２は二次電池５−１よりも
早く定電圧充電に移行させる必要がある。しかしなが
ら、直列に接続された２つの二次電池には、電流供給手
段１からは同一量の電流が供給されることから、二次電
池５−２は、図２(ｂ)に時刻ｔ１から時刻ｔ４にかけて
ハッチングを入れて示した差分の電流Ｉｃｄ２が流れる
こととなり、二次電池５−１と同様に充電すると過充電
を生じる。この差分の電流は図２(ｃ)に余剰電流Ｉｃｄ
２として示される。
を説明する。二次電池５−２の電圧特性曲線Ｖ２の電圧
上昇は二次電池５−１の電圧特性曲線Ｖ１のそれよりも
急であるため、二次電池５−２は二次電池５−１よりも
早く定電圧充電に移行させる必要がある。しかしなが
ら、直列に接続された２つの二次電池には、電流供給手
段１からは同一量の電流が供給されることから、二次電
池５−２は、図２(ｂ)に時刻ｔ１から時刻ｔ４にかけて
ハッチングを入れて示した差分の電流Ｉｃｄ２が流れる
こととなり、二次電池５−１と同様に充電すると過充電
を生じる。この差分の電流は図２(ｃ)に余剰電流Ｉｃｄ
２として示される。
【００２９】そこで、本発明はこの余剰電流Ｉｃｄ２に
相当する電流を、負荷手段２−２を用いて消費すること
により、二次電池５−２に過充電の危険が及ばないよう
に、安全に充電することができる。すなわち、負荷手段
２−１〜２−ｎは、抵抗等を用いてその電力を熱として
消費する手段でもかまわないが、電力を回生する手段で
あれば、省エネルギーの効果が期待できる。また、熱と
して消費する手段と、電力を回生する手段を組み合わせ
ても良い。
相当する電流を、負荷手段２−２を用いて消費すること
により、二次電池５−２に過充電の危険が及ばないよう
に、安全に充電することができる。すなわち、負荷手段
２−１〜２−ｎは、抵抗等を用いてその電力を熱として
消費する手段でもかまわないが、電力を回生する手段で
あれば、省エネルギーの効果が期待できる。また、熱と
して消費する手段と、電力を回生する手段を組み合わせ
ても良い。
【００３０】負荷手段２−２がより高い精度で二次電池
５−２の充電電圧を制御するには、負荷手段２−２は、
図２（ｃ）に示すように充電電流ＩＣの一部を分流する
ことが必要となる。
５−２の充電電圧を制御するには、負荷手段２−２は、
図２（ｃ）に示すように充電電流ＩＣの一部を分流する
ことが必要となる。
【００３１】一方、二次電池からの放電は、同一の電流
量で定電流放電を行った場合、二次電池５−２の電圧特
性曲線Ｖ２の電圧下降は二次電池５−１の電圧特性曲線
Ｖ１のそれよりも急であるため、二次電池５−２は二次
電池５−１よりも早く定電流放電を終了させる必要があ
る。
量で定電流放電を行った場合、二次電池５−２の電圧特
性曲線Ｖ２の電圧下降は二次電池５−１の電圧特性曲線
Ｖ１のそれよりも急であるため、二次電池５−２は二次
電池５−１よりも早く定電流放電を終了させる必要があ
る。
【００３２】電池を直列に接続し、この直列回路に並列
に接続された負荷に放電する場合には、それぞれの二次
電池が同一の電流量で放電することとなり、結果、一番
容量の少ない電池が放電終了となった場合、放電可能な
電池があるにもかかわらず全体の放電を終了させ、一番
容量の小さい電池の過放電を防がなければならなかっ
た。
に接続された負荷に放電する場合には、それぞれの二次
電池が同一の電流量で放電することとなり、結果、一番
容量の少ない電池が放電終了となった場合、放電可能な
電池があるにもかかわらず全体の放電を終了させ、一番
容量の小さい電池の過放電を防がなければならなかっ
た。
【００３３】本発明の充放電方法では、各二次電池５に
個別に制御可能な負荷手段２からなる放電手段を備えて
いるため、二次電池５−１は放電特性曲線Ｉｃ１で、二
次電池５−２は放電特性曲線Ｉｃ２に示すように、各々
可能なだけの電気量を放電することが可能となる。
個別に制御可能な負荷手段２からなる放電手段を備えて
いるため、二次電池５−１は放電特性曲線Ｉｃ１で、二
次電池５−２は放電特性曲線Ｉｃ２に示すように、各々
可能なだけの電気量を放電することが可能となる。
【００３４】負荷手段２−１〜２−ｎは、抵抗等を用い
てその電力を熱として消費する手段でもかまわないが、
電力を回生する手段であれば、省エネルギーの効果が期
待できる。また、熱として消費する手段と、電力を回生
する手段を組み合わせても良い。
てその電力を熱として消費する手段でもかまわないが、
電力を回生する手段であれば、省エネルギーの効果が期
待できる。また、熱として消費する手段と、電力を回生
する手段を組み合わせても良い。
【００３５】図３を用いて、別の充放電方法の実施例を
説明する。この充放電方法が適用される充放電回路は、
図１に示した充放電回路に、さらに、二次電池５−１〜
５−ｎそれぞれに、直列に接続されたスイッチ手段３−
１〜３−ｎを備え、また、それぞれの二次電池５−１〜
５−ｎとスイッチ３−１〜３−ｎの直列接続体に並列に
スイッチ手段４−１〜４−ｎとそれに直列に接続された
抵抗素子６−１〜６−ｎを備えている。
説明する。この充放電方法が適用される充放電回路は、
図１に示した充放電回路に、さらに、二次電池５−１〜
５−ｎそれぞれに、直列に接続されたスイッチ手段３−
１〜３−ｎを備え、また、それぞれの二次電池５−１〜
５−ｎとスイッチ３−１〜３−ｎの直列接続体に並列に
スイッチ手段４−１〜４−ｎとそれに直列に接続された
抵抗素子６−１〜６−ｎを備えている。
【００３６】この充放電回路では、充電方法、放電方法
については前述した実施例と同様の方法をとるが、二次
電池５−１〜５−ｎが、故障、異常及びその他切り離し
が必要となった場合、当該電池をスイッチ手段３−１〜
３−ｎを用いて直列回路より切り離し、スイッチ手段４
−１〜４−ｎを閉じることにより、当該電池の運転を停
止させることができる。
については前述した実施例と同様の方法をとるが、二次
電池５−１〜５−ｎが、故障、異常及びその他切り離し
が必要となった場合、当該電池をスイッチ手段３−１〜
３−ｎを用いて直列回路より切り離し、スイッチ手段４
−１〜４−ｎを閉じることにより、当該電池の運転を停
止させることができる。
【００３７】図３において、スイッチ手段３−１〜３−
ｎは当該電池の上側にしか記載していないが、安全のた
めに上下両方に備えても良い。また、スイッチ手段３−
１〜３−ｎ及び４−１〜４−ｎはコンタクタでもかまわ
ないし、半導体スイッチであってもそのほかどのような
スイッチ手段でもかまわない。抵抗素子６−１〜６−ｎ
は充放電電流及び充放電制御を安定させるために備えら
れるものであるが、不要とすることも可能である。
ｎは当該電池の上側にしか記載していないが、安全のた
めに上下両方に備えても良い。また、スイッチ手段３−
１〜３−ｎ及び４−１〜４−ｎはコンタクタでもかまわ
ないし、半導体スイッチであってもそのほかどのような
スイッチ手段でもかまわない。抵抗素子６−１〜６−ｎ
は充放電電流及び充放電制御を安定させるために備えら
れるものであるが、不要とすることも可能である。
【００３８】
【発明の効果】本発明により、充放電回路を簡略化し、
簡略化によって充放電回路全体の信頼性を向上し、充放
電回路の設備費を低減させ、当該充放電回路を用いて製
造される製品のコストを上昇させる要因をなくすことが
できる。
簡略化によって充放電回路全体の信頼性を向上し、充放
電回路の設備費を低減させ、当該充放電回路を用いて製
造される製品のコストを上昇させる要因をなくすことが
できる。
【図１】本発明にかかる充放電方法が適用される充放電
回路の構成を示すブロック図。
回路の構成を示すブロック図。
【図２】図１の充放電回路における充放電の態様を説明
する特性図。
する特性図。
【図３】本発明にかかる充放電方法が適用される他の充
放電回路の構成を示すブロック図。
放電回路の構成を示すブロック図。
【図４】従来例の充放電回路の構成を説明するブロック
図。
図。
【図５】図４に示す充放電回路における充電方法を説明
する図。
する図。
【図６】図４に示す充放電回路における放電方法を説明
する図。
する図。
１ 電力供給手段 ２ 負荷手段 ３ スイッチ手段 ４ スイッチ手段 ５ 二次電池 ６ 抵抗素子 ７ 充電電力 ８ 回生電力 ９ 制御回路
フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｈ０１Ｍ 10/44 Ｈ０１Ｍ 10/44 Ｐ
Claims (9)
- 【請求項１】 二次電池、電気二重層コンデンサ、電解
コンデンサ、又はその他電気量を蓄える物を、複数個直
列に接続して充電する充電方法において、上記複数個の
充電対象物を直列に接続して直列回路を構成し、該直列
回路には充電対象物に共通の電力を供給する電力供給手
段を接続し、上記直列回路のそれぞれの充電対象物に並
列にそれぞれ負荷手段を接続し、充電を行う場合は上記
電力供給源より電力を供給し、充電対象物に対して個別
に充電電力の制御を行う必要のある場合は、上記負荷手
段に調整分の電力を消費及び／又は回生させることを特
徴とする充電方法。 - 【請求項２】 電力供給手段は充電初期に定電流制御さ
れ充電終期に定電圧制御され、各負荷手段は充電時に電
池電圧が所定の電圧に達した時点で充電対象物が定電圧
充電されるように充電電流を分流するよう制御されるこ
とを特徴とする請求項１に記載の充電方法。 - 【請求項３】 二次電池、電気二重層コンデンサ、電解
コンデンサ、又はその他電気量を蓄える物を複数個直列
に接続して放電する放電方法において、上記放電対象物
のそれぞれに並列に負荷手段を接続し、放電を行う場合
はそれぞれの放電対象物から上記並列負荷手段にそれぞ
れ放電電力を消費及び／又は回生させるよう負荷手段を
制御することを特徴とする充放電方法。 - 【請求項４】 二次電池、電気二重層コンデンサ、電解
コンデンサ、又はその他電気量を蓄える物を、複数個直
列に接続して充放電する充放電方法において、上記複数
個の充放電対象物を直列に接続して直列回路を構成し、
該直列回路には充放電対象物に共通の電力を供給する電
力供給手段を接続し、上記直列回路のそれぞれの充放電
対象物に並列に負荷手段をそれぞれ接続し、充電を行う
場合は上記電力供給源より電力を供給し、充放電対象物
に対して個別に充電電力の制御を行う必要のある場合
は、上記負荷手段に調整分の電力を消費及び／又は回生
させ、放電を行う場合はそれぞれの充放電対象物から上
記負荷手段にそれぞれ放電電力を消費及び／又は回生さ
せるよう負荷手段を制御することを特徴とする充放電方
法。 - 【請求項５】 充放電対象物を直列回路から切り離すた
めの切り離し手段を備え、充放電対象物が異常となった
場合、充放電工程が完了した場合、及びその他直列回路
から切り離す必要がある場合に、当該充放電対象物を上
記切り離し手段を用いて直列回路から切り離し、直列回
路の充放電を継続させる請求項１ないし請求項４のいず
れか１項に記載の充放電方法。 - 【請求項６】 二次電池、電気二重層コンデンサ、電解
コンデンサ、又はその他電気量を蓄える物を、複数個直
列に接続して充電する充電装置において、上記複数個の
充電対象物を直列に接続して直列回路を構成し、該直列
回路に接続された充電対象物に共通の電力を供給する電
力供給手段と、上記直列回路のそれぞれの充電対象物に
並列にそれぞれ接続された負荷手段と、負荷手段の電流
を制御する制御手段とを備え、充電を行う場合は上記電
力供給源より電力を供給し、充電対象物に対して個別に
充電電力の制御を行う必要のある場合は、上記負荷手段
に調整分の電力を消費及び／又は回生させるよう負荷手
段を制御することを特徴とする充電装置。 - 【請求項７】 二次電池、電気二重層コンデンサ、電解
コンデンサ、又はその他電気量を蓄える物を複数個直列
に接続して放電する放電装置において、上記放電対象物
のそれぞれに並列にそれぞれ接続された負荷手段と、負
荷手段の電流を制御する制御手段とを備え、放電を行う
場合はそれぞれの放電対象物から上記負荷手段にそれぞ
れ放電電力を消費及び／又は回生させるよう負荷手段を
制御することを特徴とする放電装置。 - 【請求項８】 二次電池、電気二重層コンデンサ、電解
コンデンサ、又はその他電気量を蓄える物を、複数個直
列に接続して充放電する充放電装置において、上記複数
個の充放電対象物を直列に接続して直列回路を構成し、
該直列回路に接続した充放電対象物に共通の電力を供給
する電力供給手段と、上記直列回路のそれぞれの充放電
対象物にそれぞれ並列に接続された負荷手段と、負荷手
段の電流を制御する制御手段とを備え、充電を行う場合
は上記電力供給源より電力を供給し、充放電対象物に対
して個別に充電電力の制御を行う必要のある場合は、上
記負荷手段に調整分の電力を消費及び／又は回生させ、
放電を行う場合はそれぞれの充放電対象物から上記負荷
手段にそれぞれ放電電力を消費及び／又は回生させるよ
う負荷手段を制御することを特徴とする充放電装置。 - 【請求項９】 充放電対象物に直列にスイッチを設け、
該スイッチと充放電対象物の直列体に充放電対象物を直
列回路から切り離すための切り離し手段を設け、充放電
対象物が異常となった場合、充放電工程が完了した場
合、及びその他直列回路から切り離す必要がある場合
に、当該充放電対象物を上記切り離し手段を用いて直列
回路から切り離し、直列回路の充放電を継続させるよう
にした請求項８に記載の充放電装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000058522A JP2001251777A (ja) | 2000-03-03 | 2000-03-03 | 充放電方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000058522A JP2001251777A (ja) | 2000-03-03 | 2000-03-03 | 充放電方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001251777A true JP2001251777A (ja) | 2001-09-14 |
Family
ID=18579104
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000058522A Pending JP2001251777A (ja) | 2000-03-03 | 2000-03-03 | 充放電方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001251777A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009284751A (ja) * | 2008-05-22 | 2009-12-03 | Csb Battery Co Ltd | バッテリ充放電機器 |
| JP2017011775A (ja) * | 2015-06-16 | 2017-01-12 | 矢崎総業株式会社 | 電源分配システム |
| EP4274052A4 (en) * | 2020-12-29 | 2024-05-08 | Hbl Corp | APPARATUS AND METHOD FOR CHARGING AND DISCHARGE WITH SERIAL CIRCUIT WITHOUT CURRENT INTERRUPTION |
-
2000
- 2000-03-03 JP JP2000058522A patent/JP2001251777A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009284751A (ja) * | 2008-05-22 | 2009-12-03 | Csb Battery Co Ltd | バッテリ充放電機器 |
| JP4659089B2 (ja) * | 2008-05-22 | 2011-03-30 | 台湾神戸電池股▲分▼有限公司 | バッテリ充放電機器 |
| JP2017011775A (ja) * | 2015-06-16 | 2017-01-12 | 矢崎総業株式会社 | 電源分配システム |
| EP4274052A4 (en) * | 2020-12-29 | 2024-05-08 | Hbl Corp | APPARATUS AND METHOD FOR CHARGING AND DISCHARGE WITH SERIAL CIRCUIT WITHOUT CURRENT INTERRUPTION |
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