JP2001526877A - Battery and battery equalization method connected in series - Google Patents

Battery and battery equalization method connected in series

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JP2001526877A
JP2001526877A JP53798798A JP53798798A JP2001526877A JP 2001526877 A JP2001526877 A JP 2001526877A JP 53798798 A JP53798798 A JP 53798798A JP 53798798 A JP53798798 A JP 53798798A JP 2001526877 A JP2001526877 A JP 2001526877A
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ポドラザンスキー、ユーリー
ワイ． ポドラザンスキー、ミカイル
ワイ． クシャルスキー、イェフィン
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エンレブ コーポレイション
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Abstract

(57)【要約】 充電パルス（２００Ａ）をバッテリーに印加する。第１休止期間（２１０Ａ）に各電池（Ｃ１−ＣＮ）の開放電圧を測定する。次に、復極パルス（２２０Ａ）をバッテリーに印加し、前記各電池の開放電圧をバッテリーに印加する。第２休止期間（２１０Ｂ）に、各電池の開放電圧を測定し、電池ごとに第１休止期間と第２休止期間の開放電圧を比較し、電圧差（DELTAY）を求める。この電圧差をしきい値電圧（VTHRESHOLD）と比較する。電圧差がしきい値電圧を越える場合は、その電池への充電速度が高すぎ、過充電となるので、１以上の充電サイクルパラメータを調節する。充電サイクルパラメータは、たとえば、充電パルス電流の振幅、持続時間、充電パルス数、復極パルス電流の振幅、持続時間、復極パルス数、休止期間の長さ、これらの組み合わせ等である。複数の充電パルス（２００Ａ、２００Ｂ）および復極パルス（２２０Ａ、２２０Ｂ、２２０Ｃ）を用いる場合は、バッテリー全体あるいは個別の電池ごとにこれらのパラメータも調節できる。また、ワースト電池またはベスト電池の状態を基準として、その他の電池の充電サイクルパラメータを制御してもよい。本発明は充電サイクルパラメータを調節する方法を開示する。 (57) [Summary] A charging pulse (200 A) is applied to the battery. The open circuit voltage of each battery (C1-CN) is measured during the first rest period (210A). Next, a reversing pulse (220A) is applied to the battery, and the open voltage of each battery is applied to the battery. During the second rest period (210B), the open-circuit voltage of each battery is measured, and the open-circuit voltage of the first rest period and the second rest period is compared for each battery to obtain a voltage difference (DELTAY). This voltage difference is compared with a threshold voltage (VTHRESHOLD). If the voltage difference exceeds the threshold voltage, the rate of charging the battery is too high and the battery is overcharged, so one or more charge cycle parameters are adjusted. The charging cycle parameters include, for example, the amplitude, duration, charging pulse number, reversing pulse current amplitude, duration, reversing pulse number, length of pause period, combination of these, and the like of the charging pulse current. When a plurality of charging pulses (200A, 200B) and reversing pulses (220A, 220B, 220C) are used, these parameters can be adjusted for the whole battery or for each individual battery. Further, the charge cycle parameters of other batteries may be controlled based on the state of the worst battery or the best battery. The present invention discloses a method for adjusting charge cycle parameters.

Description

【発明の詳細な説明】 直列接続された電池およびバッテリーの等化方法発明の分野 本発明は、直列接続された複数の電池（セル）で構成されるバッテリーの各電 池（セル）の充電状態を検出し、各電池（セル）への充電プロセスを個別に調整 して過充電や充電不足を防止する方法、およびバッテリーパック中の各バッテリ ーの充電状態を個別に調整、制御する方法に関する。発明の背景 電池の電圧は、通常は１ボルト〜４．２ボルト程度と、かなり低い。このよう に低い電圧は、小型懐中電灯、腕時計、電卓、小型ラジオなどには適するが、フ ォークリフト、ゴルフカート、電気自動車、電気始動自動車、無停電電力供給（ ＵＰＳ：Uninterrupted power supply）システムのように、比較的高電圧、高電 流を必要とするものに対しては、単一の電池では不充分である。たとえば、乗用 車は通常６〜１２ボルトの電源を必要とし、ディーゼル自動車では２４ボルト必 要なものもある。ＵＰＳシステムは１２０〜２４０ボルト、あるいはそれ以上の 電圧を必要とする。このような高電圧は、電池を直列接続することによって供給 可能となる。 各電池はそれぞれ微妙に異なるので、当然、電池を直列接続して構成したバッ テリーにもばらつきが生じる。使用される材料の純度、電池の形成温度、電池の プレートの設置等が各電池に影響を与え、異なる電池が製造される。同一のバッ チの材料から、同一の公差で同時に電池を製造して、できるだけ近いものを作成 した場合でも、時間の経過とともに、上述の変数の微妙な相違に起因して、電池 自体にも相違が表われてくる。その結果、ある時点で電池によって充電状態が相 違するようになる。極端に言えば、ある電池はほぼ完全に充電されているが、別 の電池はほとんど充電されていない状態が起こり得る。直列接続の場合、ある電 池が完全に放電してしまっても、残りの電池にまだ電荷が残っていると、そのま ま使用し続けることができる。しかし、使用を続けると、放電した電池に反転極 性の電圧が生じ、電池がさらに劣化して、オーバーヒート、ガスの発生、引いて は爆発の危険性を引き起こす。 一方、バッテリーを効率よくコンパクトなサイズに構成しようとすると、バッ テリーを構成する電池を空間的に互いに離して配置するわけにはいかず、どうし ても密着した構成となってしまう。複数の電池でバッテリーを構成する場合、す べての電池がバッテリー内部に収容されるとは限らず、いくつかはバッテリー外 部に配置される。バッテリー外部に配置された電池は、冷却機構がある場合は熱 伝導によって、あるいは自然対流や強制対流 によって放熱することができる。しかし、バッテリー内部の電池は外気から遮断 されており、冷却しにくい。電池の表面や裏面から多少の熱は放散されるかもし れないが、電池の上面や底面の表面積はかなり小さく、熱の放散にも限りがある 。また、電池側面は上面や底面に比べて広いが、バッテリー内の電池は互いの側 面で接している。したがって、内部電池が外部電池を介して熱を放散させようと すると、内部電池の温度が外部電池の温度より高くなくてはならない。バッテリ ーを充電するなどの発熱作用では、バッテリー内部の電池の温度が外部の電池温 度より高くなる。このように、同じ電池であっても、電池が使用される環境によ ってかなりの差がでてくる。 電池と同様に、所望の出力電圧や蓄電力を得るために、複数のバッテリーを 直列または並列に接続してバッテリーパックを構成する場合がある。このとき、 バッテリー電源や無停電電源などのコンパクトなバッテリーパックに収容しよう とすると、バッテリー同士を密接させるしかない。一部のバッテリーはバッテリ ーパック外部に、その他のバッテリーはバッテリーパック内部に配置されること になる。 バッテリーパックの内側にあるバッテリーほど、外側のバッテリーに比べて熱 放散に乏しい。内側バッテリーの熱を外側のバッテリーを介して逃がそうとする と、内側バッテリーの温度が外側バッテリーの温度より高くなくてはならない。 充電などの発熱過程では、内側バッテ リーの温度が外側バッテリーの温度より高くなるが、バッテリーパック外部のバ ッテリーも、周囲の環境からある程度隔離されている内部バッテリーより、はる かに急激な温度変化を被る。また、同じ構成のバッテリーであっても、それぞれ 異なる環境で用いられる。たとえば、ある１２ボルトのバッテリーは、他の１２ ボルトバッテリーより１年以上長く使用されているが、その充電／放電サイクル や強放電サイクルは、新品のバッテリーと比べて、必ずしも高いとは限らない。 また、古いバッテリーが経てきた温度変化が、新しいバッテリーの経てきた温度 変化に比べて高いか、低いかという問題もある。 このように、温度、内部インピーダンス、充電状態などは、バッテリーパック 内のバッテリーごとに異なる。この相違は、時間の経過とともに、老化、温度周 期や充電／放電周期によってさらに大きくなる。ある時点で、いずれかのバッテ リーがゼロ放電の状態に達し、残りのバッテリーはまだ充電状態にある場合、こ のバッテリーパックを使い続けると、ゼロ放電になったバッテリーが反転極性の 電圧を受ける。これは、上述したように、放電し尽くした電池が逆極性になる現 象と同じである。 ９０％ほど充電されている電池は、あまり高い充電電流を受け入れない。最も 充電率の低い電池を急速に充電するレベルに設定した充電電流は、まだ充分に充 電されている電池にとって高すぎ、かえって損傷を与える。しかし、充電率の高 い電池へのダメージを避けるために充 電電流を下げると、放電された電池を充電するのに時間がかかる。 たとえば、バッテリーパックに収容された各バッテリーが、１２ボルト２００ アンペア時間のフル充電規格にあり、ひとつを除くすべてのバッテリーが１００ ％充電されているとする。この場合、９０％の充電状態にあるバッテリーをフル 充電にするには、２０アンペア時間の充電電流が必要である。これを供給するに は、２０Ａの電流を１時間、４０Ａの電流を３０分、１６０Ａの電流を７分半な ど、様々な方法がある。しかし、１００％充電されているバッテリーは１６０Ａ の充電電流を受けつけないし、４０Ａの充電電流でも、オーバーヒートやガス発 生、その他のダメージを避けられない。充電による等化過程でフル充電されたバ ッテリーへのダメージを避けようとしたら、２０Ａ以下の電流を１時間以上かけ て充電不足のバッテリーに印加し、他のバッテリーと同じ充電状態にしなければ ならない。 このように、個々の電池は、それぞれ個別の出力電圧、エネルギー容量、内部 抵抗、漏電率、最大充電率、充電状態等を有する独自のコンポーネントである。 このため、バッテリー内の電池や、バッテリーパック内のバッテリーはそれぞれ 異なった性能を示す。性能の差は、使用年月が経つにつれてさらに広がる。その 結果、それぞれの電池やバッテリーは、独自の充電パラメータおよび放電パラメ ータを有するようになる。 電池ごとの相違、バッテリーごとの相違、熱放散率の相違などにより、２０Ｆ °（１１℃）程度の温度差は容易に表われる。 電気自動車、病院、航空機、船舶、発電所、空港タワー、レーダー、電話局や 中継局、ラジオ局、テレビ局、その他多様なシステムがバッテリーパックを主電 源として使用している。また、ＵＰＳシステムのように、バッテリーパックをバ ックアップ電源として使用するシステムもある。用途に応じ、直並列に接続され た１ダースのバッテリーでバッテリーパックが構成される場合もある。 リチウム電池は特に過充電に対して敏感である。リチウム電池が深刻な充電不 足あるいは過充電の状態に頻繁に陥った場合、バッテリーの寿命は大幅に縮まる 。過充電の場合は、電解液の不可逆分離が起こり、酸素を発生し、熱を放出する 。逆に、使用前の充電不足により、リチウム電池が過度に放電された場合、バッ テリーの構成によって、ニッケルやコバルトが炭素電極に付着する。このような 不可逆化学反応はバッテリーの寿命を縮める。たとえば、本来１０００回のリチ ウム電池の充放電サイクルが、１０サイクル回程度にまで落ちる可能性がある。 現時点では、リチウム電池は銀−亜鉛電池よりも高価であり、充電不足や過充電 も高くつく。リチウム電池の寿命短縮を防止し、システムのメンテナンス費用を 低減するためには、バッテリーが充電不足や過充電にならないように注意しなけ ればならない。 バッテリーやバッテリーパックのタイプを問わず、電池が充電不足あるいは過 充電になる確率は直列接続された電池の数による。直列接続された電池の数が多 ければ、複数の電池で充電不足あるいは過充電になる確率が高くなる。この問題 を、バッテリー内の電池、あるいはバッテリーパック内のバッテリーを整合させ ることによって緩和させようとする試みがなされている。しかし、バッテリーの 整合は通常、フル充電されたバッテリーの各々の開放電圧または内部電圧を測定 することによって行われ、この方法は費用と時間を要する。さらに、この方法で は、時間の経過（老化）や環境に起因するばらつきを補償することはできない。 さらに、直並列の接続構成が、充電不足または過充電の問題に拍車をかけてい る。たとえば、ある直列電池列の電圧が、別の直列電池列の電圧より高いとする 。この場合、高電圧の電池列から低電圧の電池列側へ電流が流れ込む。すなわち 、高電圧の電池列の電荷が減少し、低電圧の電池列の電荷が増加する。この結果 、高電圧の電池列側に過放電または電池の反転充電が発生し、低電圧の電池列側 に過充電が起きる。このような現象は個々の電池にダメージを与えるだけでなく 、バッテリー全体の性能低下の原因となる。 電池の過充電は、オーバーヒート、電解液の損失、ガス発生の原因にもなる。 また、充電プロセスの最終段階で、電池がほぼ充電されてきたら、充電当初ほど 多くの 充電電流を受けつけなくなるが、この場合も、電池が完全に充電していなくても 、オーバーヒート、電解液の損失、ガス発生によりダメージを受ける。いずれの 場合も、充電プロセスを調整せずにそのまま継続すれば、電池は深刻なダメージ を受ける。密封された電池で過度のガスが発生すると、セパレータ（隔離板）が 乾燥し、電池の寿命が縮まる。鉛（酸）電池の場合は、過充電による電解液の損 失により電池の寿命が縮まる上に、オゾン発生により電池が腐食する。また、電 池の化学的性質も変化する。 温度の高い電池は、低温の電池に比べて比較的高い充電電流を受け入れ、多く の荷重（放電）電流を供給する。電池が直列接続されており、電池によって温度 差がある場合は、ある電池はその電池温度で最良の充電速度で充電され、別の電 池は充電不足または過充電の状態になり、ダメージを受けるだけでなく、バッテ リー全体の性能も低減する。 また、内部インピーダンスもバッテリーによって異なる。内部インピーダンス はバッテリーの充電状態、バッテリー温度、現在の電解液量、電解液中の水の量 、電極の劣化状態などに依存する。良好なバッテリーでは、完全に充電された状 態でインピーダンスが低く、完全に放電された状態でインピーダンスが高い。充 電電圧がバッテリー電圧を上回ると、より多くの電流が強制的にバッテリーに流 れ込むことになる。バッテリーに流れ込む電 流が、バッテリーが他の装置を充電するために放出する電流量を上回ると、余分 な電流が生じる。この過剰電流によってバッテリー水が電気分解を起こし、ガス 発生や発熱が起きる。すなわち、充電電流がバッテリーパックに印加された場合 、充電度が低いバッテリーよりも、ほぼ完全に充電されているバッテリーの発熱 量の方が高くなる。このようなバッテリーの充電状態のばらつきは、一部のバッ テリーが完全充電された後もバッテリーパックを充電し続けることによってある 程度は等化できる。しかし、それをすると、完全に充電されているバッテリーに ガス発生やオーバーヒートが起きるという問題が生じる。特に高電流パルス充電 方法を用いた場合、過大な充電流パルスがフル充電されているバッテリーに印加 されると、そのバッテリーにダメージを与えるだけではなく、取り返しのつかな い故障を引き起こしかねない。 従って、バッテリーやバッテリーパックの寿命および性能を最大限にするには 、バッテリー内の個々の電池の充電状態を正確に判断し、電池の電荷を等化する 必要がある。ここで、等化とは、すべての電池あるいはバッテリーを等しい充電 状態にするプロセスを言う。バッテリーへの反転極性の電圧印加を防止するため にも、等化プロセスは重要である。 充電状態の測定法や等化方法は、たとえば米国特許第3,979,658号、3,980,940 号、4,238,721号、4,242,627号、4,562,398号、4,331,911号、5,498,490号、4,5 02,000 号、5,528,122号、5,504,415号、5,594,320号、5,592,067号などに開示されてい る。発明の要旨 本発明は、バッテリー内に収容された個々の電池（セル、以下単に「電池」と する）の充電状態を正確に検出し、バッテリー内の複数電池の電荷を等化する方 法および装置を提供する。 本発明によれば、まず充電パルスを印加し、第１休止期間に電池の開放電圧を 測定する。次いで、復極パルスを印加し、復極パルス印加後の第２休止期間に電 池の開放電圧を再度測定する。第１休止期間と第２休止期間での電池の開放電圧 を比較して、電圧差を求める。この電圧差をしきい値電圧と比較する。電圧差が しきい値電圧を越える場合は、その電池が急激に充電されているか、過充電され ていることを意味するので、電池に対する充電速度を調整する。充電速度は、１ 以上の充電サイクルパラメータを変更することによって調整できる。充電サイク ルパラメータは、たとえば充電パルス電流の振幅、パルス持続時間、パルス数、 復極パルス電流の振幅、パルス持続時間、パルス数、休止期間の長さ、これらの 組み合わせなどである。 本発明によれば、各電池の充電状態を検出する。充電速度は、個別電池ベース で電池ごとに調整してもよい。あるいは、「ワースト」電池または「ベスト」電 池を決定 し、その電池を基準に調整できる充電サイクルパラメータを選択して充電速度を 調整してもよい。この場合、ワーストあるいはベストの電池用に選択された充電 サイクルパラメータの値ですべての電池を充電し、その後特定の電池に関してさ らに調整を行ってもよい。 本発明のその他の目的、特徴、効果は、添付の図面および請求の範囲を参照し て、以下に記載する良好な実施形態に基づき、より明確になるものである。図面の簡単な説明 図１は、本発明の実施形態に係るシステムのブロック図である。 図２は、電池の充電状態の検出方法を説明するための波形図である。 図３Ａおよび３Ｂは、バッテリーの充電状態を検出し、充電プロセスを調整す る方法を示すフローチャートである。発明の好ましい実施形態 図１は、本発明の良好な実施形態に係るバッテリー等価システムのブロック図 である。バッテリー等価システム１０は、電池Ｃ１〜ＣＮと、その各々に対応す る等化モジュール１２Ａ〜１２Ｎ、および温度検出器１３Ａ〜１３Ｎを有する。 各モジュール１２は、個別電池ベースで充電および復極を制御し、各電池の充電 状態に関する 情報を生成する。各温度検出器１３は、対応する電池の温度を検出する。システ ム１０はさらに、コントローラ１４、ディスプレイ１６、オプショナルで制御キ ーボード１５を有する。コントローラ１４は、各モジュール１２で生成された充 電状態情報に基づき、各電池の充電状態を決定し、個別の電池に対する適切な充 電電流を決定する。制御キーボード１５を介して、オペレータは電池に関する情 報を入力することができる。ディスプレイ１６は、電池Ｃ１〜ＣＮの充電状態を 表示し、場合によってはオペレータが選択した項目を表示する。 バッテリーＢが、直列接続された複数の電池Ｃ１〜ＣＮから構成されるとする 。各電池Ｃについて、関連の温度検出器１３と、等価モジュール１３が設けられ る。 等化モジュール１２も、電池Ｃと同様に直列接続されており、各等モジュール １２と対応する電池Ｃとは並列接続されている。電池Ｃ１の陽極は結線Ｃ１Ｐと ノード２９を介して、等化モジュール１２Ａの陽極、充電回路３０、および一次 復極装置３２に接続される。 等化モジュール１２Ａの陰極は、等化モジュール１２Ｂの陽極に接続されると ともに、結線Ｃ２Ｐを介して電池Ｃ１の陰極と、電池Ｃ２の陽極に接続されてい る。同様に、その他の電池および等化モジュールも、直列に接続され、最後から ２番目のモジュールは最後のモジュール１２Ｎの陽極に接続され、結線ＣＮＰを 介して最後から２番目の電池の陰極と、最後の電池ＣＮの陽極に接続 されている。電池ＣＮの陰極は、結線ＣＮＮを介してモジュール１２Ｎの陰極と 、電流センスレジスタ３４の入力に接続される。レジスタ３４の他端は、接地あ るいはノード２８に接続される。 コントローラ１４は、マイクロプロセッサベースのコントローラであり、マイ クロプロセッサと、ＲＯＭと、ＲＡＭと、１０周辺機器とを備える。マイクロプ ロセッサベースのコントローラの設計および構成は、一般的に当業界で周知であ る。 等化モジュール１２Ａ〜１２Ｎは、対応の温度検出器１３をコントローラ１４ に接続するための出力ラインＴ１Ａ〜ＴＮＡおよびＴ１Ｂ〜ＴＮＢを有する。こ れにより、各電池Ｃの温度が個別に測定される。等化モジュール１２Ａ〜１２Ｎ はまた、電池電圧出力ラインＶ１Ａ〜ＶＮＡおよびＶ１Ｂ〜ＶＮＢと、電流出力 Ｃ１Ａ〜ＣＮＡおよびＣ１Ｂ〜ＣＮＢとを有する。電池電圧出力ラインＶ１Ａ〜 ＶＮＡとＶ１Ｂ〜ＶＮＡにより、コントローラ１４は各電池の電圧を検出し、電 流出力Ｃ１Ａ〜ＣＮＡにより、充電電流のうち、各電池Ｃからシャント（分岐） されている電流部分や、電池Ｃから引き出される追加の復極電流を検出する。さ らに、制御ラインＫ１Ａ〜ＫＮＡおよびＫ１Ｂ〜ＫＮＢにより、コントローラ１ ４は、各電池Ｃをシャントする充電電流部分や、各電池Ｃから引き出される復極 電流を制御することができる。 充電回路３０は、その振幅および持続時間の少なくと も一方が調節可能な充電パルスを生成する。このような充電回路の一例は、米国 特許第5,307,000号に記載されている。一次復極装置３２は、その振幅および持 続時間の少なくとも一方が調節可能な復極パルスを生成することのできる任意の 電流シンク回路である。このような復極回路３２の一例として、モジュール１２ でも使用されているトランジスタや、Ｄ／Ａコンバータなどがある。ただし、バ ッテリーＢが供給する高電圧に耐え得るものでなければならない。これらの充電 装置３０および一次復極装置３２は、制御ラインＥを介してコントローラ１４に より制御される。 温度検出器１３Ａ〜１３Ｎは、たとえばサーミスタや赤外線センサであり、電 池Ｃ１〜ＣＮの各々に取り付けられ、または熱的に接続されて、対応の電池温度 を提示する。電池温度変化はゆるやかなので、たとえば数秒ごとに、所望のイン ターバルで電池温度をサンプリングすることができる。システムのコストおよび 部品数を低減するために、モジュールの出力Ｔ１Ａ〜ＴＮＡは、電池温度マルチ プレクサ２０に入力される。マルチプレクサ２０の出力は、Ａ／Ｄコンバータ２ １への入力Ａに接続される。一方、サーミスタ１３Ａ〜１３Ｎの出力Ｔ１Ｂ〜Ｔ ＮＢはひとつにまとめられて、Ａ／Ｄコンバータ２１のもうひとつの入力Ｂとな る。Ａ／Ｄコンバータ２１の出力は、温度情報Ｔとしてコントローラ１４に入力 される。コントローラ１４は、マルチプレクサ制御（ＭＣ） 出力に基づき、どの時点でどのセル温度がモニタされているかを制御する。また 、Ａ／Ｄコンバータ（ＡＤＣ）制御出力により、データ変換プロセスを制御する 。 電池電圧出力Ｖ１Ａ〜ＶＮＡおよびＶ１Ｂ〜ＶＮＢは、電池電圧マルチプレク サ２２を介して、Ａ／Ｄコンバータ２３に入力ＡおよびＢとして入力される。Ａ ／Ｄコンバータ２３の出力は、入力Ａと入力Ｂとの差に対応し、電圧差Ｖとして コントローラ１４に入力される。また、電流出力Ｃ１Ａ〜ＣＮＡおよびＣ１Ｂ〜 ＣＮＢと、トータル電流出力ＣＴＡおよびＣＴＢは、電池電流マルチプレクサ２ ４を介してＡ／Ｄコンバータ２５の入力ＡおよびＢとなる。Ａ／Ｄコンバータ２ ５の出力は、その入力端子Ａ、Ｂでの電圧の差を表わし、電流入力ＭＩとしてコ ントローラ１４に入力される。 レジスタ（抵抗）３４は電池Ｃと直列に接続されており、従って、レジスタ３ ４に発生する電圧は、電池Ｃに供給される一次充電電流ＩＰＣと、この電池Ｃか ら引き出される一次復極電流ＩＰＤとを示す。 電池Ｃに供給される一次充電電流ＩＰＣは、電池Ｃに供給される最大充電電流 を示すだけであり、実際の電流値を示すわけではない。等化モジュール１２のト ランジスタ４３がある時点でＯＮされた場合、対応の電池Ｃで一次充電電流の一 部をシャントするからである。同様に、一次復極電流ＩＰＤも、個々の電池の復 極電流ではない。ある時点でいくつかのモジュール１２のトランジスタ４ ３がＯＮされても、一次復極装置３２がＯＦＦされて、レジスタ３４に電流が流 れないからである。 コントローラ１４の動作が充分に速ければ、充電パルスと充電パルスの間に各 電池Ｃの充電状態を検出することができる。しかし、そうでない場合は、ある電 池の充電情報は充電パルスの後に決定され、別の電池の充電情報は次の充電パル スの後にサンプリングされる可能性もある。特定の電池に関してだけみれば、数 パルスごとにしかサンプリングされないことになる。電池特性は速い応答特性を 有し、パルス対パルスベースで変化する。しかし、応答速度が落ちると、電池Ｃ はダメージを受ける。サンプルアンドホールド回路（不図示）をモジュール１２ と電流マルチプレクサ２４への入力との間に挿入して、ある時点でのすべての電 池情報を同時にコントローラ１４により獲得させる構成としてもよい。コントロ ーラ１４は、休止期間に各電池Ｃの開放電圧をモニタし、それぞれの電池に関し て充電／等化プロセスを力学的に調整する。良好な実施形態では、コントローラ １４は、１以上の充電サイクルパラメータを制御することによって、等化プロセ スを制御する。 モジュール１２Ａに代表されるモジュールの詳細な構成は、米国特許第5,504, 415号に記載されている。簡単に説明すると、モジュール１２Ａは、接地された 分圧回路４０と、ＮＰＮトランジスタ４３と、トランジスタ４３に直列接続され た電流センサ４５と、Ｄ／Ａコンバー タ４６とを含む。分圧回路４０は、端子Ｃ１ＰとＣ２Ｐを介して、電池Ｃ１と並 列接続されており、分割電池電圧を出力ラインＶ１ＡとＶ１Ｂに出力する。ＮＰ Ｎトランジスタ４３と電流センサ４５との組み合わせもまた、端子Ｃ１Ｐおよび Ｃ２Ｐを介して電池Ｃ１と並列接続されている。充電電流が印加されている間は 、電流は電池Ｃ１とトランジスタ４３に流れ込む。トランジスタ４３は、通常は 任意の時点で完全にはＯＮされないが、所望の時点で所望の期間、所望の程度に ＯＮされて、所望の量の充電電流をシャントし、あるいは所望の量の復極電流を 引き出すことができる。トランジスタ４３は、充電パルスの持続期間にＯＮされ て、所望量の充電電流を電池Ｃ１からシャント（分岐）し、復極パルスの持続期 間にＯＮされて、所望量の復極電流を電池Ｃ１から引き出す。 電流センサ４５の電流出力Ｃ１ＡおよびＣ１Ｂは、トランジスタ４３によって 引き出された電流、すなわち電池Ｃ１からシャントされた電流を示す。これによ り、コントローラ１４は、トランジスタ４３に供給する基本駆動電流を調整し、 トランジスタ４３によって引き出される電流量を正確に制御することができる。 コントローラ１４からの出力Ｋ１ＡとＫ１Ｂは、モジュール１２Ａ内の絶縁Ｄ／ Ａコンバータ４６に入力される。Ｄ／Ａコンバータ４６の出力は、トランジスタ ４３のベースとエミッタに供給されて、トランジスタ４３を所望の程度にＯ Ｎする。Ｄ／Ａコンバータ４６は、電池Ｃが直列接続されている場合、コントロ ーラ１４の動作に使用される低電圧と、トランジスタ４３に表われる高電圧との 間に電気的絶縁を生じさせるので、絶縁Ａ／Ｄコンバータと呼ばれる。 本発明のシステムは、直列接続された電池列と、各電池に供給される電流およ び引き出される電流を測定する電流測定装置３４、４５、２４、２５と、個々の 電池を横切る電圧を測定する電圧測定装置４０、２２、２３と、各電池の温度を 測定する温度測定装置１３、２０、２１と、各電池の充電状態に応じて充電プロ セスを調整するコントローラ１４とを備える。 本発明では、復極パルスの印加の合間である休止期間に、各電池の電圧を測定 する。コントローラ１４は、この電圧情報に基づいて、各電池の充電状態および 直列接続された電池列全体の充電状態を判断し、充電プロセスを調節する。すな わち、充電プロセスを中断することなく、各電池の電荷が等しくなるように電池 の状態を整合させることができる。良好な実施形態では、等化プロセスは、充電 プロセスと同時に、あるいは充電プロセスの一部として行われる。すなわち、コ ントローラ１４は、各電池を横切る電圧を測定して各電池の充電状態とコンディ ションを検出し、その電池の充電プロセスを調節する。これにより、個別の電池 を適正に充電することができる。たとえば、印加される充電電流が１００Ａ（ア ン ペア）であるが、電池Ｃ１の充電に１０Ａしか必要ない場合は、コントローラ１ ４は、モジュール１２Ａのトランジスタ４３により、電池Ｃ１へ供給される電流 を電池Ｃ１の許容値までシャントさせる。この例では、トランジスタ４３は電池 Ｃ１から９０Ａをシャントする。このようにして、電池Ｃ１への過充電やダメー ジを防止する一方で、ほとんど放電されている別の電池に対しては、ほぼ１００ Ａの電流を供給することができる。 コントローラ１４は、電池の充電状態を表示し、周期的に表示を更新する。こ れによりオペレータは、電池に蓄えられている有効エネルギーを随時知ることが できる。また、このような状況表示により、直列接続された電池列の電圧、各電 池の温度、異なる電池間の相対的な充電状態を知ることができる。 本発明の実施形態では、充電が行われると、等化プロセスが自動的に実行され る。これにより、すべての電池が適正な充電状態に維持され、ある電池がその他 の電池に比べて充電不足になる事態を防止することができる。 レジスタ４３はバイポーラトランジスタとして図示されているが、ＦＥＴ（電 界効果トランジスタ）あるいはその他の電力半導体（パワーセミコンダクタ）で あってもよいことは言うまでもない。 また、便宜上、電池を例にとって図示および説明しているが、ここでいう電池 、バッテリー、バッテリーパックは、すべて再充電可能なエネルギー蓄電装置と いう意 味で同列である。従って、本明細書で直列接続されたバッテリーの電池Ｃ１とし て説明する場合は、複数のバッテリーが直列接続されたバッテリーパック内のバ ッテリーについての説明も包含されることに留意されたい。 図２は、電池（Ｃ１）の充電状態の検出に用いられるパルスの波形図である。 図２には、２つの充電パルス２００Ａ、２００Ｂが休止期間２０５を隔てて示さ れている。このように２以上の充電パルスを印加する場合には、一定間隔（休止 期間２０５）で充電パルスが印可されるが、本実施形態では、単一の充電パルス ２００Ａのみを印加するものとして説明する。図２では充電パルス２００の印加 後、第１の休止（待機）期間２１０Ａを経て、第１の復極パルス２２０Ａが印加 され、第２の休止期間２１０Ｂに入る。さらに復極パルス２２０Ｂ、２２０Ｃを 待機期間２１０Ｃ、２１０Ｄを隔てて印加してもよい。複数の復極パルスを印可 することの効果は、米国特許第5,307,000号に記載されるとおりであるが、本実 施形態では、単一の復極パルス２２０Ａを印可するものとして説明する。この充 電サイクル（充電パルス２００の印加、必要であれば休止期間２０５、休止期間 ２１０、復極パルス２２０の印加）を、次のサイクルの充電パルス２００Ａを印 加することにより繰り返す。 放電パルスの開始部分は、復極機能を果たすことから、復極パルスは、非常に 短い放電パルスであるとも言える。この復極パルスの印加により、電池は一瞬間 放電して、 所望の程度に復極され。長めの復極パルスも復極機能を持つが、復極パルスの印 加時間が長くなると、電池に蓄えられたエネルギーを不必要に排出するおそれが ある。一般に長めのパルスは、電池からエネルギーを排出させて、その電池の蓄 えられた電荷を他の電池に蓄積された電荷と等しくする（等化する）場合に、効 果的に用いられる。 電池の充電状態は、復極パルス２２０を挟む両側の休止期間２１０に電池の開 放電圧を測定することによって検出できる。たとえば、復極パルス２２０Ａを挟 む休止期間２１０Ａと２１０Ｂ、あるいは復極パルス２２０Ｂを挟む休止期間２ １０Ｂと２１０Ｃに、開放電圧を測定する。充電パルス２００から最初の復極パ ルス２２０Ａへの移行は、間に休止期間２１０Ａを設けずに移行することも可能 である。この場合、復極パルス２２０Ｂを挟む休止期間２１０Ｂと２１０Ｃ、あ るいは復極パルス２２０Ｃを挟む休止期間２１０Ｃと２１０Ｄにおいて、開放電 圧を測定する。 電池の充電状態を最も正確に決定するには、充電パルス２００に引き続いて印 可される最初の復極パルスを挟む休止期間で開放電圧を測定するのが望ましい。 従って、充電パルスの後に休止期間２１０Ａが設定されている場合は、この休止 期間２１０Ａと２１０Ｂとで開放電圧を測定するのが好ましい。休止期間２１０ Ａが設定されていない場合は、休止期間２１０Ｂと２１０Ｃとで開放電 圧を測定する。本実施形態においては、充電状態を決定するのに、開放電圧以外 に各電池の温度、あるいは少なくともバッテリー全体の温度を周期的に測定する 。電池やバッテリーの質量は比較的大きいので、温度が瞬時に変化するというこ とはない。従って、１分または２分間隔で測定すればよい。 復極パルス２２０を挟む２つの休止期間２１０にバッテリーの開放電圧を測定 することによって、電池のイオン移動力（ion transport ability）に関する情 報を得ることができる。イオン移動力は、電池が充電電流をどの程度受け入れら れるかを示す。この情報により、印加する充電電流と、電池の充電電流の収容力 とをより正確に制御することができる。第１休止期間（例えば２１０Ａ）の測定 電圧と、次の第２休止期間（２１０Ｂ）の測定電圧の差が、その電池のイオン移 動力と、ガス発生率を示す。この結果、電池に対する充電速度が適正に調整され 、気化による電解液の損失を防止できる。これは、充電プロセスの最終段階では 特に重要である。最終段階では、電池はほぼ電荷で満たされており、充電開始時 と同じような充電速度では、容易に充電電流を受けつけることができない。 一般に、充電プロセスが適正に行われているならば、第１休止期間での電圧測 定値（第１の電圧測定値）は、第２休止期間での電圧測定値（第２の電圧測定値 ）とほぼ等しい。従って、第１の電圧測定値と第２電圧測定値 と比較し（減算し）、電圧差DELTAYを求める。このような電圧差は、イオン移動 に問題が起きるまでは発生しない。すなわち、イオン移動に問題が生じると、電 圧測定値に変化が起こり、第１休止期間での電圧測定値が、第２休止期間での電 圧測定値を上回る。電圧差DELTAYをしきい値（VTHRESHOLD）と比較することによ って、充電速度を上げる余裕があるか（すなわち、電圧差DELTAYがほとんどない か、しきい値VTHRESHOLDより低い場合）、充電速度が速すぎて過充電（電圧差DE LTAYがVTHRESHOLDより高い場合）かどうかを判断する。このように、電圧差情報 DELTAYに基づいて、電池がどの程度充電電流を受け入れることができるかを判断 できる。本実施形態では、電圧差DELTAYは電池の種類、定格、温度に応じて設定 された適当なVTHRESHOLDと比較される。VTHRESHOLDは、それぞれ容量、充電状態 、温度がわかっている異なる種類の電池のガス発生率を測定することによって経 験的に決定される。低温の容量の小さいリチウム電池のしきい値は、高温の大容 量の鉛蓄電池のしきい値と異なるので、充電されている電池の種類を知っておく 必要があるからである。 電池の充電状態がわかったならば、その電池の充電状態と電流収容力を、他の 電池の充電状態と等しくする等化プロセスに入る。本発明では、複数電池間で充 電状態および電流収容力を等化する方法をいくつか提供する。 第１の方法は、バッテリー内の各電池について、電圧差DELTAYを、電池の種類 、定格、温度に基づいて設定された適切なしきい値電圧VTHRESHOLDと比較する。 DELTAYがVTHRESHOLDより高い場合は、その電池に印加されている充電電流が高す ぎることを意味するので、その電池への充電電流を低減する。電池に供給される 充電電流の量は、その電池からシャントする電流量を増やすことによって、低減 することができる。DELTAYがVTHRESHOLDより低い場合は、その電池は最大充電速 度で充電されていないことを意味し、充電不足あるいは充電時間の増大につなが る。従って、その電池への充電電流を適切に増大させる必要がある。このように 、各電池にその電池が受け入れることのできる最大充電速度で充電電流が供給さ れる。 第２の方法は、電圧差DELTAYを各電池ごとに求め、DELTAYが最大である電池を 「ワースト電池」とする。この最大電圧差DELTAYを、電池の種類、定格、温度な どに基づく適切なしきい値電圧VTHRESHOLDと比較する。最大DELTAYがVTHREHOLD より高い場合は、最も劣化した電池に過剰の電流が供給されていることを意味し 、バッテリー全体に供給される充電電流を低減する。バッテリーに供給される充 電電流の振幅は、充電電流をバッテリー内に送り込む充電電圧を下げることによ って小さくすることができる。また、充電パルスの持続時間を短くすることによ って、トータルでの充電電流を低減 してもよい。この第２の方法は、各電池で充電状態を測定するが、供給される充 電電流は個別の電池ベースで調節するのではなく、バッテリー全体に供給される 充電電流を調節する点で、第１の方法よりも簡単である。また、この方法では、 充電電流の一部をシャントすることなく、すべての充電電流を電池が電池にいき わたる点で効率的である。ただし、すべての電池が、最も低い充電速度でしか電 流を受け付けない電池を基準にして決定された充電速度で充電されることになる 。 第３の方法は、各電池について電圧差DELTAYを求め、最大の電圧差を有する「 ワースト電池」を決定する。最大DELTAYを、電池の種類、定格、温度などに基づ いて設定された適切なしきい値電圧VTHRESHOLDと比較する。最大DELTAYがVTHRES HOLDを越える場合は、ワースト電池に過剰の電流が印加されているので、バッテ リーに供給される電流を低減しなければならないが、バッテリーに供給される充 電電流を低減する方法として、充電パルス２００の数を減らす。たとえば、復極 パルス２２０を印加する前に、２つの連続する充電パルス２００Ａ、２００Ｂが 印加されている場合は、この充電パルスの数を１つに減らすなどする。 第４の方法は、電圧差DELTAYがVTHRESHOLDより高い場合は、その電池に過剰の 充電電流が印加されていることを意味する。したがって、充電パルスとパルスの 間に電池を放電して充電率を下げるか、あるいは一時的 に充電極性を反転させる必要がある。電池の放電は、復極パルス２２０によって 引き出される電流量を増大させることによって行われる。これは、各電池ごとに 復極パルス電流を調整することによって個別の電池レベルで行ってもよい。ある いは、バッテリーレベルで放電する場合は、ワースト電池を決定して、ワースト 電池に必要とされる復極パルス電流に基づいてバッテリー内のすべての電池に均 等な復極パルスを供給する。 第５の方法は、電圧差DELTAYがVTHRESHOLDより高い場合に、その電池に印加さ れる充電電流を低減するために、充電パルスとパルスの間に放電させて充電率を 低減または一時反転させるが、これを復極パルス２２０の持続時間を拡げること によって行う。各電池ごとに復極パルスの持続時間を調整して個別の電池レベル で行ってもよいし、バッテリーレベルで調節する場合は、ワースト電池を決定し て、ワースト電池に適した復極パルス持続時間に基づき、バッテリー内のすべて の電池に均等な持続時間の復極パルスを印加してもよい。 第６の方法は、電圧差DELTAYがVTHRESHOLDより高く、電池への充電電流を低減 するために充電パルスとパルスの間に放電させて充電率を低減または一時的に反 転させる場合、印加する復極パルス２２０の数を増加することにより行う。たと えば、今、２つの復極パルス２２０Ａ、２２０Ｂが印加されているとすると、こ れを３つ以上に増やせばよい。その場合、追加の復極パルス２ ２０Ｃ、２２０Ｄ（不図示）、２２０Ｅ（不図示）、あるいはそれ以上の復極パ ルスを、電圧差DELTAYがVTHRESHOLD以下になるまで印加する。各電池ごとに印加 する復極パルスの数を調整して電池レベルで調節してもよいし、バッテリーレベ ルで調節する場合は、ワースト電池を決定し、ワースト電池を基準にした復極パ ルスの数に基づいて、バッテリー内のすべての電池に同じ数の復極パルスを印加 してもよい。 第７の方法は、各電池で電圧差DELTAYを求め、DELTAYが最大となるワースト電 池を決定し、最大DELTAYをVTHRESHOLDと比較する。比較結果に基づき、ワースト 電池に必要な充電量を基にして、充電パルス２００の持続時間（図２の例ではパ ルス幅に一致）を調節する。この方法のバリエーションとして、各電池の温度を 考慮し、その温度でDELTAYとVTHRESHOLDとの差が最も大きい電池をワースト電池 として選択する方式を採用することもできる。 第８の方法は、各電池で電圧差DELTAYを求め、DELTAYが最大となるワースト電 池を決定する。次に、ワースト電池を基準にして、充電パルス２００の振幅を調 節する。この方法のバリエーションとして、各電池の温度を考慮して、その温度 でDELTAYとVTHRESHOLDとの差が最大になる電池をワースト電池としてもよい。 第９の方法は、各電池で電圧差DELTAYを求め、DELTAYが最大となるワースト電 池を決定する。次に、 ワースト電池を基準にして、復極パルス２２０の振幅を調節する。この方法のバ リエーションとして、各電池の温度を考慮して、その温度でDELTAYとVTHRESHOLD との差が最大になる電池をワースト電池としてもよい。 第１０の方法は、各電池で電圧差DELTAYを求め、DELTAYが最大となるワースト 電池を決定する。次に、ワースト電池を基準にして、充電パルス２００のパルス 幅と、復極パルス２２０の振幅とを調節する。この方法のバリエーションとして 、各電池の温度を考慮して、その温度でDELTAYとVTHRESHOLDとの差が最大になる 電池をワースト電池としてもよい。 第１１の方法は、各電池で電圧差DELTAYを求め、DELTAYが最大となるワースト 電池を決定する。次に、ワースト電池を基準にして、充電パルス２００の振幅と 、復極パルス２２０のパルス幅とを調節する。この方法のバリエーションとして 、各電池の温度を考慮して、その温度でDELTAYとVTHRESHOLDとの差が最大になる 電池をワースト電池としてもよい。 第１２の方法は、各電池で電圧差DELTAYを求め、電圧差DELTAYが最小となる電 池をベスト電池とする。この方法のバリエーションとして各電池の温度を考慮し 、その温度でDELTAYとVTHRESHOLDとの差が最小になる電池をベスト電池としても よい。次に、ベスト電池を基準にして、一次充電パルス２００の振幅を調節し、 各電池ごとに充電状態に応じて一次充電パルス２００の一 部をシャントする。 第１３の方法は、各電池で電圧差DELTAYを求め、DELTAYが最小となるベスト電 池を決定する。バリエーションとして、各電池の温度を考慮してベスト電池を決 定してもよい。次に、ベスト電池を基準にして、一次充電パルス２００の振幅と 、一次復極パルス２２０のパルス幅とを調節し、各電池ごとに充電状態に応じて 一次充電パルス２００の一部をシャントする。 第１４の方法として、各電池で電圧差DELTAYを求め、DELTAYが最大となるワー スト電池を決定する。バリエーションとして、各電池の温度を考慮してワースト 電池を決定してもよい。次に、このワースト電池の状態を基準にして、バッテリ ー内の電池に印加される復極パルス２２０の振幅を一様に増大させる。あるいは 、各電池の状態に応じて、各電池ごとに印加される復極パルスを調節してもよい 。 第１５の方法として、各電池で電圧差DELTAYを求め、DELTAYが最小となるベス ト電池を決定する。バリエーションとして、各電池の温度を考慮してベスト電池 を決定してもよい。次に、このベスト電池の状態に応じて、ベスト電池に印加さ れる復極パルス２２０の振幅を低減する。あるいは、各電池の状態に応じて、各 電池ごとに印加される復極パルス２２０の振幅を調節してもよい。 第１６の方法として、各電池で電圧差DELTAYを求め、DELTAYが最小となるベス ト電池を決定する。バリエー ションとして、各電池の温度を考慮してベスト電池を決定してもよい。次に、こ のベスト電池の状態に応じて、ベスト電池に印加される復極パルス２２０のパル ス幅を低減する。あるいは、各電池の状態に応じて、各電池ごとに印加される復 極パルス２２０のパルス幅を調節してもよい。 上述したように、電圧差DELTAYは充電サイクルパラメータ（充電パルス２００ と復極パルス２２０の振幅、パルス幅、パルス数、周波数、休止期間２０５、２ １０の継続時間など）の変化に即座に反応する。従って、各充電サイクルごとに 電圧差DELTAYを検出し、次のサイクルのためにパラメータを調整するというよう に、サイクルベースで充電サイクルパラメータを調節するのが望ましい。本実施 形態では、充電パルス２００によって供給される電流は、充電パルス電流を調整 する必要があるたびに、所定の調整幅（たとえば１アンペア間隔）で変更される 。また、充電パルスの持続時間を、たとえば１０ミリセカンド間隔で調整するこ とによって、充電パルス電流を調整してもよい。同様に、復極パルスにより引き 出される電流も、負荷抵抗や復極パルスの持続時間を変更することによって調整 することができる。 充電サイクルパラメータをサイクルごとに調整する変わりに、Ｎサイクルごと 、またはＴミリセカンドごとに調整してもよい。また、単一のしきい値に代えて 、複数のしきい値電圧を使用してもよい。２以上のしきい値を 使用した場合、電池のコンディションにより良く応答して、充電サイクルパラメ ータを制御することができる。たとえば、２つのしきい値電圧を設定し、充電パ ルス２００の電流を調整する場合、電圧差DELTAYが第１しきい値より低い場合は 、充電パルス電流を増加し、第１しきい値と第２しきい値の間にある場合は、充 電パルス電流を変更せず、第２しきい値を超える場合は、充電パルス電流を減少 させる。 上述した方法の２つ以上を組み合わせてもよい。たとえば、充電不足の電池へ の充電パルス電流を上昇させる一方で、ほぼ充電されている電池においては、充 電パルス電流からシャントされる量を増やすこともできる。同様に、ある電池で 復極パルス電流を増加させ、別の電池で復極パルスのパルス数あるいはパルス持 続時間を増やしてもよい。このように２以上の方法を組み合わせることにより、 各電池が損傷なしに受け入れることのできる最大充電率で電池を充電できる。こ の結果、充電速度が向上し、充電時間が短縮される。 図１に示すように、充電装置３０の一次充電パルスのパラメータ（一次パラメ ータ）は、個々の電池の充電パラメータを最小値ではなく、最大値に設定する。 たとえば、一次充電パルスを、各々が振幅５０Ａ、持続時間５００ミリセカンド の２つのパルスで構成するとする。このとき、等化モジュール１２を用いること によって、一方の充電パルス電流が完全に電池からシャントされる場 合や、パルス持続時間の全体あるいは一部で充電パルス電流の一部が電池からシ ャントされて充電パルスの振幅が低減する場合がある。また、一次充電パルスの 持続時間の一部で、充電パルスの振幅全体をシャントすることによって、充電パ ルス幅が短縮される場合もあり、これらの組み合わせもあり得る。 同様に、一次復極パルスのパラメータは、個々の電池の復極パラメータを、最 大値ではなく最小値に設定する。たとえば、復極パルスを５０Ａ、２ミリセカン ドの単一のパルスとする。等化モジュール１２を用いることにより、１以上の電 池に追加の復極パルスが印加される場合があるし、復極パルスの振幅または持続 時間が増大する場合、あるいはこれらの組み合わせもある。 定格電圧が２．２ボルト、定格容量が６０アンペア時間である通常の鉛蓄電池 を充電する場合の公称値は以下のとおりである。一次充電パルス２００は６０Ａ で５００ミリセカンド、一次復極パルス２２０は１２０Ａで３ミリセカンド、休 止期間２１０は７〜１０ミリセカンドである。電圧値、電流値、パルス数、およ びパルス持続時間は、充電されている電池の種類（リチウム電池、鉛蓄電池など ）と定格容量（１００アンペア時間、５００アンペア時間など）によって決まる 。これらの値は充電されている電池の充電状態と電池温度に依存する。 電圧測定は、休止期間２１０の任意の時点で行われ、休止期間によって異なる 時点で行ってもかまわない。し かし本実施形態では、休止期間２１０の開始時に電圧測定を行い、各休止期間ご とに同一時点で測定を行う。 このように、本発明では電池の充電状態をテストし、充電速度を調整すること によって、電池にダメージを与えずに最良の速度で充電する。また、電池が直列 接続されている場合にも、この電池列の各電池が異なる充電状態にあったとして も、電池にダメージを与えることなく充電することができる。すなわち、本発明 は電池間の充電状態の等化を行うことによって、各電池間で充電初期状態やその 電池への充電速度が異なっていようとも、電池に損傷を与えない範囲での最大容 量に充電することができる。 図３Ａおよび３Ｂは、バッテリー内の電池の充電状態を決定し、これに基づい て充電プロセスを調整する工程を示すフローチャートである。本実施形態では、 コントローラ１４によって処理制御を行うが、その他の装置によって処理制御を 行ってもよい。まず、ステップＳ３１０で、ユーザーからバッテリー情報が供給 される。バッテリー情報は、たとえばバッテリーの種類、バッテリー電圧、電池 電圧、バッテリーに含まれる電池の数(ＮＣ：number of cells)、バツテリーの 定格容量(ＣＲ:capacity rating)などである。これらの情報に基づいて、バッテ リーの初期充電サイクルパラメータを決定する。初期充電サイクルパラメータは 、ルックアップテーブルや等式によって決定してもよい。 次にステップＳ３０５で、所望の電流振幅および持続時間の充電パルス２００ をバッテリーに印加する。充電パルス２００後の所定時間の休止期間２１０Ａで 、各電池の第１開放電圧（Ｖ１）を測定する。次いで、所望の電流振幅および持 続時間の復極パルス２２０Ａをバッテリーに印加する。復極パルス印加後の所定 時間の第２休止期間で、各電池の第２開放電圧（Ｖ２）を測定する。前述したよ うに、休止期間２１０の開始ポイントに対する相対時点が同じであれば、休止期 間２１０のどの時点で電圧測定を行ってもよい。Ｖ１とＶ２に基づき、各電池の 電圧差DELTAYを求める。 ステップＳ３１０で、いずれかの電池で電圧差DELTAYがその電池のしきい値電 圧VTHRESHOLDを上回るかどうかテストする。すべての電池の電圧差がしきい値以 下であれば、すべての電池がその電池の最大充電速度以下で充電されていること になるので、ステップＳ３１５に進み、充電サイクルパラメータを調整して充電 率を上げる。パラメータの調整は、現在行われている充電プロセスに応じて、た とえばバッテリー全体と特定電池の少なくとも一方に対し、充電パルスの振幅、 パルス持続時間、パルス数などを増加するか、あるいは、復極パルスの振幅、パ ルス数、パルス持続時間を低減することによって行う。充電サイクルパラメータ をそれぞれの設定値に維持しておく方法も採用できる。この場合、図示はしない が、第２のしきい値電圧を使用し、テスト時 点での充電率を上げるか維持するかを決定することもできる。 ステップＳ３１０で、いずれかの電池で電圧差DELTAYがその電池のしきい値電 圧VTHRESHOLDを越える場合は、電池が過充電されているか、電池が適正に受け入 れることのできる充電速度以上で充電されていることになる。この場合は、ステ ップＳ３２０に進み、充電サイクルパラメータを調整して充電速度を下げる。パ ラメータの調整は、たとえば、特定の充電過程に応じて、バッテリー全体と特定 電池の少なくとも一方に対し、充電パルスの振幅、パルス持続時間、パルス数な どを低減する、あるいは、復極パルスの振幅、パルス数、パルス持続時間を増大 させる。その後、ステップＳ３２５に進む。 ステップ３２５で、充電プロセスを終了するかどうかを判断する。充電プロセ スが終了されるケースとして、たとえば、ユーザーが設定した充電時間が終了す る、バッテリー温度が許容範囲外になる、充電パルス２００によって供給される 電流の振幅がＣＲ／１０（定格容量の１０分の１）以下になる、などが挙げられ る。ステップＳ３２５で充電プロセスが終了しない場合は、ステップＳ３０５に 戻る。 充電プロセスを終了すべき事由が発生した場合は、ステップＳ３３０で充電プ ロセスを終了し、次の処理を行う。たとえば、充電電流がＣＲ／１０以下になっ たため に充電プロセスを終了した場合、充電中のバッテリーに適合するならば、細流充 電を適用する。また、バッテリー温度変化のせいで充電を終了した場合は、任意 の方法で充電を停止するか、放電する。充電プロセスの終了をオペレータに対し 視覚的、聴覚的に知らせるようにしてもよい。 以上、本発明を良好な実施形態に基づいて述べてきたが、本発明はリチウム電 池や鉛蓄電池の充電プロセスに限定されない。本発明は、他の種類の電池または バッテリーにも効果的に適用される。 本発明は、バッテリーパック中で直列接続されたバッテリーの充電にも有効で ある。この場合は、各バッテリーが各電池（セル）として扱われ、バッテリーパ ックが、直列電池列を収容するバッテリーとして扱われる。唯一の相違は、バッ テリーパックはより高電流、高電圧の少なくとも一方を必要とする点にある。ま た、温度、電圧差DELTAY、しきい値電圧などは、電池レベルではなく、バッテリ ーレベルで設定される。 このように、本発明は電池の充電状態を効果的に検出する方法とともに、充電 プロセス中に、バッテイー中の電池の電荷量を均一にすよべく、各電池の充電を 調節する方法を提供する。さらに、バッテリー中のすべての電池がすべて同じ充 電状態になるように等化する方法を提供する。 当業者にとって、以上の記載から、添付の請求の範囲 に定義される本発明の趣旨および範囲内で、多様な変形、バリエーションが可能 であることはいうまでもない。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION Series-connected batteries and battery equalization method Field of the invention The present invention detects a state of charge of each battery (cell) of a battery composed of a plurality of batteries (cells) connected in series, and individually adjusts a charging process for each battery (cell) to reduce overcharge or overcharge. The present invention relates to a method for preventing insufficient charging and a method for individually adjusting and controlling the state of charge of each battery in a battery pack. Background of the Invention Battery voltages are quite low, typically on the order of 1 volt to 4.2 volts. Such low voltages are suitable for small flashlights, wristwatches, calculators, small radios, etc., but are not suitable for forklifts, golf carts, electric vehicles, electric starting vehicles, uninterrupted power supply (UPS) systems, etc. For those requiring relatively high voltage and high current, a single battery is not sufficient. For example, passenger cars typically require a power supply of 6-12 volts, and some diesel cars require 24 volts. UPS systems require 120-240 volts or more. Such a high voltage can be supplied by connecting batteries in series. Since the batteries are slightly different from each other, the batteries formed by connecting the batteries in series naturally have variations. The purity of the materials used, the temperature at which the batteries are formed, the placement of the battery plates, etc., affect each battery, producing different batteries. Even if batteries are manufactured at the same time from the same batch of materials with the same tolerances, and as close as possible, the batteries themselves will also differ over time due to the subtle differences in the above variables. Will appear. As a result, the state of charge differs depending on the battery at a certain time. At the extreme, it can happen that one battery is almost fully charged while another is almost uncharged. In the case of series connection, even if a certain battery is completely discharged, if the remaining batteries still have charge, they can be used as they are. However, continued use will result in a reversed polarity voltage across the discharged battery, further degrading the battery, causing overheating, gassing, and the danger of explosion. On the other hand, if it is attempted to efficiently configure the battery to have a compact size, the batteries constituting the battery cannot be spatially separated from each other, but will be in a close contact configuration. When a battery is composed of a plurality of batteries, not all batteries are housed inside the battery, and some are arranged outside the battery. The battery disposed outside the battery can dissipate heat by heat conduction when there is a cooling mechanism, or by natural convection or forced convection. However, the battery inside the battery is isolated from the outside air and is difficult to cool. Some heat may be dissipated from the front and back of the battery, but the surface area of the top and bottom of the battery is quite small and the heat dissipation is limited. Also, the side surfaces of the battery are wider than the top and bottom surfaces, but the batteries in the battery are in contact with each other. Therefore, if the internal battery wants to dissipate heat via the external battery, the temperature of the internal battery must be higher than the temperature of the external battery. In a heating action such as charging the battery, the temperature of the battery inside the battery becomes higher than the temperature of the external battery. As described above, even for the same battery, a considerable difference occurs depending on the environment in which the battery is used. Similarly to a battery, a battery pack may be configured by connecting a plurality of batteries in series or in parallel to obtain a desired output voltage or stored power. At this time, if the battery is to be housed in a compact battery pack such as a battery power supply or uninterruptible power supply, the only option is to bring the batteries into close contact. Some batteries will be located outside the battery pack, and others will be located inside the battery pack. The battery inside the battery pack has less heat dissipation than the battery outside. If the heat of the inner battery is to be dissipated through the outer battery, the temperature of the inner battery must be higher than the temperature of the outer battery. During the heat generation process such as charging, the temperature of the inner battery becomes higher than the temperature of the outer battery, but the battery outside the battery pack also undergoes a much more rapid temperature change than the internal battery which is somewhat isolated from the surrounding environment. Even batteries having the same configuration are used in different environments. For example, some 12 volt batteries have been in use for more than a year than other 12 volt batteries, but their charge / discharge and strong discharge cycles are not necessarily higher than new batteries. Another problem is whether the temperature change of the old battery is higher or lower than the temperature change of the new battery. As described above, the temperature, the internal impedance, the state of charge, and the like differ for each battery in the battery pack. This difference becomes even larger over time due to aging, temperature cycles and charge / discharge cycles. At some point, if any of the batteries has reached a state of zero discharge and the remaining batteries are still charged, continued use of the battery pack will cause the zero discharged battery to receive a voltage of the opposite polarity. This is the same as the phenomenon in which a discharged battery becomes reverse polarity as described above. Batteries that are charged as much as 90% do not accept very high charging currents. The charging current set at a level that rapidly charges the battery with the lowest charge rate is too high for the battery that is still fully charged, and rather damages it. However, if the charging current is reduced to avoid damage to a battery with a high charge rate, it takes time to charge the discharged battery. For example, assume that each battery contained in a battery pack is at a full charge specification of 12 volts, 200 amp hours, and all but one battery is 100% charged. In this case, a charging current of 20 amp hours is required to fully charge a battery in a 90% charged state. There are various ways to supply this, such as a 20 A current for 1 hour, a 40 A current for 30 minutes, and a 160 A current for 7 and a half minutes. However, a 100% charged battery will not accept a 160 A charge current and a 40 A charge current will inevitably cause overheating, gassing, and other damage. In order to avoid damage to a fully charged battery during the charging equalization process, a current of 20 A or less must be applied to the undercharged battery over one hour or more to make the same state of charge as the other batteries. Thus, each battery is a unique component that has its own output voltage, energy capacity, internal resistance, leakage rate, maximum charge rate, state of charge, and the like. Therefore, the battery in the battery and the battery in the battery pack exhibit different performances. The difference in performance further widens over the years of use. As a result, each battery or battery has its own charge and discharge parameters. A temperature difference of about 20 ° F. (11 ° C.) easily appears due to differences between batteries, differences between batteries, differences in heat dissipation rates, and the like. Electric vehicles, hospitals, aircraft, ships, power plants, airport towers, radars, telephone and relay stations, radio stations, television stations, and various other systems use battery packs as the main power source. Some systems use a battery pack as a backup power source, such as a UPS system. Depending on the application, the battery pack may be composed of a dozen batteries connected in series and parallel. Lithium batteries are particularly sensitive to overcharging. If a lithium battery frequently becomes severely undercharged or overcharged, the life of the battery is greatly reduced. In the case of overcharging, irreversible separation of the electrolyte occurs, generating oxygen and releasing heat. Conversely, when the lithium battery is excessively discharged due to insufficient charging before use, nickel or cobalt adheres to the carbon electrode depending on the configuration of the battery. Such irreversible chemical reactions shorten battery life. For example, 1000 charge / discharge cycles of a lithium battery may be reduced to about 10 cycles. At this time, lithium batteries are more expensive than silver-zinc batteries, and undercharging and overcharging are more expensive. In order to prevent the life of the lithium battery from being shortened and to reduce the maintenance cost of the system, care must be taken to prevent the battery from being undercharged or overcharged. Regardless of the type of battery or battery pack, the probability of a battery being undercharged or overcharged depends on the number of batteries connected in series. If the number of batteries connected in series is large, the probability of insufficient charging or overcharging of a plurality of batteries increases. Attempts have been made to alleviate this problem by aligning the battery in the battery or the battery in the battery pack. However, battery matching is typically performed by measuring the open or internal voltage of each of the fully charged batteries, and this method is costly and time consuming. Furthermore, this method cannot compensate for variations due to the passage of time (aging) or the environment. In addition, the series-parallel connection configuration has compounded the problem of undercharging or overcharging. For example, assume that the voltage of one series battery row is higher than the voltage of another series battery row. In this case, current flows from the high-voltage battery row to the low-voltage battery row. That is, the charge in the high-voltage battery row decreases, and the charge in the low-voltage battery row increases. As a result, overdischarge or battery reversal charging occurs on the high-voltage battery row, and overcharge occurs on the low-voltage battery row. Such a phenomenon not only causes damage to individual batteries, but also causes a reduction in the performance of the entire battery. Overcharging of the battery also causes overheating, loss of electrolyte, and gas generation. Also, if the battery is almost fully charged in the final stage of the charging process, it will not receive as much charge current as at the beginning of charging, but in this case, even if the battery is not fully charged, overheating and loss of electrolyte will occur. Is damaged by gas generation. In either case, if the charging process is continued without adjustment, the battery will be severely damaged. Excessive gassing in a sealed battery dries the separator, shortening the life of the battery. In the case of a lead (acid) battery, the life of the battery is shortened due to loss of electrolyte due to overcharging, and the battery is corroded by generation of ozone. Also, the chemistry of the battery changes. Higher temperature batteries accept relatively higher charging currents and provide more load (discharge) current than lower temperature batteries. If the batteries are connected in series and there is a temperature difference between the batteries, one battery will be charged at its battery temperature at the best charge rate and another battery will be undercharged or overcharged and only damaged Instead, it also reduces overall battery performance. Also, the internal impedance differs depending on the battery. The internal impedance depends on the state of charge of the battery, the battery temperature, the current amount of the electrolyte, the amount of water in the electrolyte, the state of deterioration of the electrodes, and the like. A good battery has a low impedance when fully charged and a high impedance when fully discharged. If the charging voltage exceeds the battery voltage, more current will be forced into the battery. If the current flowing into the battery exceeds the amount of current that the battery emits to charge other devices, extra current is created. This excess current causes the battery water to undergo electrolysis, generating gas and generating heat. That is, when the charging current is applied to the battery pack, the calorific value of the almost fully charged battery becomes higher than that of the battery with a lower degree of charge. Such variation in the state of charge of the battery can be equalized to some extent by continuing to charge the battery pack even after some of the batteries are fully charged. However, doing so poses the problem of gassing and overheating of fully charged batteries. In particular, when using a high current pulse charging method, applying an excessive charging current pulse to a fully charged battery can not only damage the battery but also cause irreparable failure. Therefore, to maximize the life and performance of a battery or a battery pack, it is necessary to accurately determine the state of charge of each battery in the battery and equalize the charge of the battery. Here, equalization refers to the process of bringing all batteries or batteries into an equal state of charge. The equalization process is also important in order to prevent the application of a voltage of the reverse polarity to the battery. Methods for measuring and equalizing the state of charge include, for example, U.S. Patent Nos. And 5,592,067. Summary of the Invention The present invention provides a method and apparatus for accurately detecting the state of charge of individual batteries (cells, hereinafter simply referred to as “batteries”) housed in a battery and equalizing the electric charges of a plurality of batteries in the battery. . According to the present invention, first, a charging pulse is applied, and the open-circuit voltage of the battery is measured during the first pause period. Next, a reversing pulse is applied, and the open circuit voltage of the battery is measured again during the second rest period after the repolarizing pulse is applied. The open circuit voltage of the battery in the first rest period and the second rest period is compared to determine a voltage difference. This voltage difference is compared with a threshold voltage. If the voltage difference exceeds the threshold voltage, it means that the battery is rapidly charged or overcharged, and the charging speed for the battery is adjusted. The charge rate can be adjusted by changing one or more charge cycle parameters. The charging cycle parameters include, for example, the amplitude of the charging pulse current, the pulse duration, the number of pulses, the amplitude of the reversing pulse current, the pulse duration, the number of pulses, the length of the pause, a combination thereof, and the like. According to the present invention, the state of charge of each battery is detected. The charging speed may be adjusted for each battery on an individual battery basis. Alternatively, the “worst” battery or the “best” battery may be determined, and the charge rate may be adjusted by selecting a charge cycle parameter that can be adjusted based on that battery. In this case, all batteries may be charged with the value of the charge cycle parameter selected for the worst or best battery, and then further adjustments may be made for a particular battery. Other objects, features and advantages of the present invention will become more apparent based on the preferred embodiments described below with reference to the accompanying drawings and claims. BRIEF DESCRIPTION OF THE FIGURES FIG. 1 is a block diagram of a system according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a waveform diagram for explaining a method of detecting the state of charge of the battery. 3A and 3B are flowcharts illustrating a method of detecting a state of charge of a battery and adjusting a charging process. Preferred embodiments of the invention FIG. 1 is a block diagram of a battery equivalent system according to a preferred embodiment of the present invention. The battery equivalent system 10 Batteries C1 to CN; Equalization modules 12A to 12N corresponding to each of them, And temperature detectors 13A to 13N. Each module 12 Control charging and recharging on an individual battery basis, Generate information on the state of charge of each battery. Each temperature detector 13 Detect the temperature of the corresponding battery. The system 10 further comprises Controller 14, Display 16, It has an optional control keyboard 15. The controller 14 Based on the charge state information generated by each module 12, Determine the charge state of each battery, Determine the appropriate charging current for the individual battery. Via the control keyboard 15, The operator can enter information about the battery. The display 16 Display the charging status of the batteries C1 to CN, In some cases, the item selected by the operator is displayed. Battery B is It is assumed that the battery includes a plurality of batteries C1 to CN connected in series. For each battery C, An associated temperature detector 13; An equivalent module 13 is provided. The equalization module 12 also It is connected in series like Battery C, Each equal module 12 and the corresponding battery C are connected in parallel. The anode of battery C1 is connected via connection C1P and node 29, The anode of the equalization module 12A, Charging circuit 30, And the primary reversing device 32. The cathode of the equalization module 12A is Connected to the anode of the equalization module 12B, A cathode of battery C1 via connection C2P; Connected to the anode of battery C2. Similarly, Other batteries and equalization modules also Connected in series, The penultimate module is connected to the anode of the last module 12N, The cathode of the penultimate battery via connection CNP; It is connected to the anode of the last battery CN. The cathode of the battery CN is A cathode of module 12N via connection CNN; Connected to input of current sense register 34. The other end of the register 34 Connected to ground or node 28. The controller 14 A microprocessor-based controller, A microprocessor, ROM, RAM, 10 peripheral devices. The design and configuration of a microprocessor-based controller It is generally well known in the art. The equalization modules 12A to 12N are: It has output lines T1A to TNA and T1B to TNB for connecting the corresponding temperature detector 13 to the controller 14. This allows The temperature of each battery C is measured individually. The equalization modules 12A-12N also Battery voltage output lines V1A to VNA and V1B to VNB; It has current outputs C1A to CNA and C1B to CNB. By the battery voltage output lines V1A to VNA and V1B to VNA, The controller 14 detects the voltage of each battery, By the current outputs C1A to CNA, Of the charging current, The current portion shunted (branched) from each battery C, Detect additional reversal current drawn from battery C. further, By control lines K1A to KNA and K1B to KNB, Controller 14 is A charging current portion for shunting each battery C, The reverse current drawn from each battery C can be controlled. The charging circuit 30 A charge pulse is generated whose amplitude and / or duration is adjustable. One example of such a charging circuit is: US Patent 5, 307, No. 000. The primary reversing device 32 Any current sink circuit capable of generating a reversible pulse whose amplitude and / or duration is adjustable. As an example of such a reversing circuit 32, Transistors used in module 12, There is a D / A converter and the like. However, It must be able to withstand the high voltage supplied by battery B. These charging device 30 and primary reversing device 32 It is controlled by the controller 14 via the control line E. The temperature detectors 13A to 13N For example, thermistors and infrared sensors Attached to each of the batteries C1 to CN, Or thermally connected, Provide the corresponding battery temperature. Since the battery temperature changes slowly, For example, every few seconds, The battery temperature can be sampled at a desired interval. To reduce system cost and component count, The module outputs T1A to TNA are: Input to the battery temperature multiplexer 20. The output of the multiplexer 20 is Connected to input A to A / D converter 21. on the other hand, The outputs T1B to TNB of the thermistors 13A to 13N are combined into one, This is another input B of the A / D converter 21. The output of the A / D converter 21 is It is input to the controller 14 as temperature information T. The controller 14 Based on multiplexer control (MC) output Control which cell temperature is being monitored at which point. Also, By A / D converter (ADC) control output, Control the data conversion process. Battery voltage outputs V1A to VNA and V1B to VNB are: Via the battery voltage multiplexer 22, The signals are input to the A / D converter 23 as inputs A and B. The output of the A / D converter 23 is Corresponding to the difference between input A and input B, The voltage difference V is input to the controller 14. Also, Current outputs C1A to CNA and C1B to CNB; The total current outputs CTA and CTB are Inputs A and B of the A / D converter 25 via the battery current multiplexer 24. The output of the A / D converter 25 is Its input terminal A, Represents the voltage difference at B, The current is input to the controller 14 as a current input MI. The resistor (resistor) 34 is connected in series with the battery C, Therefore, The voltage generated in the register 34 is A primary charging current IPC supplied to the battery C; 5 shows a primary reversal current IPD drawn from the battery C. The primary charging current IPC supplied to the battery C is It only indicates the maximum charging current supplied to battery C, It does not indicate the actual current value. If the transistor 43 of the equalization module 12 is turned on at a certain point, This is because a part of the primary charging current is shunted by the corresponding battery C. Similarly, The primary reversing current IPD is also It is not the reversal current of each battery. Even if the transistors 43 of some modules 12 are turned on at some point, When the primary reversing device 32 is turned off, This is because no current flows through the register 34. If the operation of the controller 14 is fast enough, The charge state of each battery C can be detected between charge pulses. But, If not, Charge information for a battery is determined after a charge pulse, Charge information for another battery may be sampled after the next charge pulse. As far as specific batteries are concerned, It will be sampled only every few pulses. Battery characteristics have fast response characteristics, Varies on a pulse-to-pulse basis. But, When response speed decreases, Battery C is damaged. A sample and hold circuit (not shown) is inserted between module 12 and the input to current multiplexer 24, All the battery information at a certain point in time may be obtained by the controller 14 at the same time. The controller 14 Monitor the open voltage of each battery C during the suspension period, Dynamically adjust the charging / equalization process for each battery. In a preferred embodiment, The controller 14 By controlling one or more charge cycle parameters, Control the equalization process. The detailed configuration of the module represented by the module 12A is as follows: US Patent 5, 504, No. 415. Briefly, Module 12A is A grounded voltage dividing circuit 40; An NPN transistor 43; A current sensor 45 connected in series with the transistor 43; And a D / A converter 46. The voltage dividing circuit 40 Via terminals C1P and C2P, It is connected in parallel with the battery C1, The divided battery voltage is output to output lines V1A and V1B. The combination of the NPN transistor 43 and the current sensor 45 also The battery C1 is connected in parallel via the terminals C1P and C2P. While the charging current is being applied, The current flows into the battery C1 and the transistor 43. Transistor 43 Usually, it is not completely turned on at any time, The desired time period at the desired time, Is turned on to the desired degree, Shunt the desired amount of charging current, Alternatively, a desired amount of reversing current can be drawn. Transistor 43 ON for the duration of the charge pulse, Shunting (branching) a desired amount of charging current from battery C1, Turned on for the duration of the reversing pulse, A desired amount of reversing current is drawn from battery C1. The current outputs C1A and C1B of the current sensor 45 are: Current drawn by transistor 43, That is, it indicates the current shunted from the battery C1. This allows The controller 14 The basic drive current supplied to the transistor 43 is adjusted, The amount of current drawn by the transistor 43 can be accurately controlled. Outputs K1A and K1B from controller 14 are: The signal is input to the isolated D / A converter 46 in the module 12A. The output of the D / A converter 46 is Supplied to the base and the emitter of the transistor 43, The transistor 43 is turned ON to a desired degree. The D / A converter 46 is When the battery C is connected in series, A low voltage used for the operation of the controller 14, Since an electrical insulation is generated between the high voltage appearing in the transistor 43 and It is called an isolated A / D converter. The system of the present invention Battery strings connected in series; A current measuring device 34 for measuring the current supplied to and extracted from each battery; 45, 24, 25, A voltage measuring device 40 for measuring the voltage across the individual batteries, 22, 23, A temperature measuring device 13 for measuring the temperature of each battery, 20, 21 and A controller that adjusts a charging process according to the state of charge of each battery. In the present invention, During the rest period between the application of the reversing pulse, Measure the voltage of each battery. The controller 14 Based on this voltage information, Judge the state of charge of each battery and the state of charge of the entire series of connected batteries, Adjust the charging process. That is, Without interrupting the charging process The state of the batteries can be matched so that the charge of each battery is equal. In a preferred embodiment, The equalization process At the same time as the charging process, Alternatively, it is performed as part of the charging process. That is, The controller 14 Measure the voltage across each battery to detect the state of charge and condition of each battery, Adjust the battery charging process. This allows Individual batteries can be charged properly. For example, Although the applied charging current is 100 A (ampere), If only 10A is needed to charge battery C1, Controller 14 is By the transistor 43 of the module 12A, The current supplied to the battery C1 is shunted to the allowable value of the battery C1. In this example, Transistor 43 shunts cells A through 90A. In this way, While preventing overcharge and damage to the battery C1, For another battery that is almost discharged, A current of almost 100 A can be supplied. The controller 14 Displays the charge status of the battery, Update the display periodically. This allows the operator It is possible to know the effective energy stored in the battery at any time. Also, With such a status display, The voltage of the battery strings connected in series, Temperature of each battery, It is possible to know the relative state of charge between different batteries. In an embodiment of the present invention, When charging is done, The equalization process is performed automatically. This allows All batteries are maintained in proper charge, It is possible to prevent a situation where a certain battery is undercharged compared to other batteries. Although the register 43 is shown as a bipolar transistor, It goes without saying that it may be a FET (field effect transistor) or another power semiconductor (power semiconductor). Also, For convenience, Although illustrated and described using a battery as an example, The battery here, battery, The battery pack is All are the same in the sense that they are rechargeable energy storage devices. Therefore, In this specification, when the battery is described as a battery C1 connected in series, Note that a description of a battery in a battery pack in which a plurality of batteries are connected in series is also included. FIG. It is a waveform diagram of the pulse used for detection of the charge state of the battery (C1). In FIG. Two charging pulses 200A, 200B are shown separated by a sleep period 205. When two or more charging pulses are applied as described above, Charge pulses are applied at regular intervals (pause period 205), In this embodiment, Description will be made assuming that only a single charging pulse 200A is applied. In FIG. 2, after the application of the charging pulse 200, After a first pause (standby) period 210A, A first reversing pulse 220A is applied, The second sleep period 210B is entered. Further, a reversing pulse 220B, 220C is a standby period 210C, The voltage may be applied across 210D. The effect of applying multiple reversing pulses is US Patent 5, 307, As described in No. 000, In this embodiment, Description will be made assuming that a single reversing pulse 220A is applied. This charging cycle (application of charging pulse 200, Pause 205 if necessary Pause 210, Application of the reversing pulse 220) This is repeated by applying the charging pulse 200A in the next cycle. The beginning of the discharge pulse is By fulfilling the reversal function, The reversing pulse is It can be said that this is a very short discharge pulse. By the application of this repolarization pulse, The battery discharges momentarily, Depolarized to the desired degree. A longer reversing pulse also has a reversing function, When the application time of the reversing pulse becomes longer, The energy stored in the battery may be unnecessarily discharged. Generally, longer pulses are Drain the energy from the battery, When equalizing (equalizing) the charge stored in another battery with the charge stored in that battery, Used effectively. The state of charge of the battery It can be detected by measuring the open circuit voltage of the battery during the rest periods 210 on both sides of the reversing pulse 220. For example, Rest periods 210A and 210B sandwiching the reversing pulse 220A, Alternatively, during the rest periods 210B and 210C sandwiching the reversing pulse 220B, Measure the open circuit voltage. The transition from the charging pulse 200 to the first reversing pulse 220A is as follows. It is also possible to shift without providing the rest period 210A. in this case, Rest periods 210B and 210C sandwiching the reversing pulse 220B, Alternatively, in the rest periods 210C and 210D sandwiching the reversing pulse 220C, Measure the open circuit voltage. To determine the state of charge of a battery most accurately, It is desirable to measure the open-circuit voltage during the rest period between the first reversing pulse applied following the charging pulse 200. Therefore, If the rest period 210A is set after the charging pulse, It is preferable to measure the open-circuit voltage during the idle periods 210A and 210B. If the pause period 210A is not set, The open circuit voltage is measured during the idle periods 210B and 210C. In the present embodiment, To determine the state of charge, In addition to the open circuit voltage, the temperature of each battery, Alternatively, at least the temperature of the entire battery is periodically measured. Since the mass of batteries and batteries is relatively large, The temperature does not change instantaneously. Therefore, The measurement may be performed at one-minute or two-minute intervals. By measuring the open circuit voltage of the battery during the two rest periods 210 sandwiching the reversing pulse 220, Information about the ion transport ability of the battery can be obtained. The ion transfer power is Indicates how well the battery can accept the charging current. With this information, The charging current to be applied, It is possible to more accurately control the charging current capacity of the battery. A measured voltage for a first rest period (eg, 210A); The difference between the measured voltages during the next second rest period (210B) is The ion mobility of the battery, Shows the gas generation rate. As a result, The charging speed for the battery is properly adjusted, Loss of electrolyte due to vaporization can be prevented. this is, It is particularly important at the end of the charging process. In the final stage, The battery is almost full of charge, At the same charging speed as when charging started, The charging current cannot be easily received. In general, If the charging process is working properly, The voltage measurement value (first voltage measurement value) during the first rest period is It is substantially equal to the voltage measurement value during the second rest period (second voltage measurement value). Therefore, Comparing (subtracting) the first voltage measurement with the second voltage measurement; Find the voltage difference DELTAY. Such a voltage difference is It does not occur until a problem occurs in ion migration. That is, If there is a problem with ion migration The voltage reading changes, The voltage measurement value during the first rest period is It exceeds the voltage measurement value in the second rest period. By comparing the voltage difference DELTAY with a threshold (VTHRESHOLD), Can you afford to increase the charging speed (i.e., If there is almost no voltage difference DELTAY, Lower than the threshold value VTHRESHOLD), It is determined whether or not the charging speed is too fast to overcharge (when the voltage difference DE LTAY is higher than VTHRESHOLD). in this way, Based on the voltage difference information DELTAY, One can determine how much charging current the battery can accept. In this embodiment, The voltage difference DELTAY is the type of battery, Rating, It is compared with the appropriate VTHRESHOLD set according to the temperature. VTHRESHOLD is Each capacity, State of charge, It is determined empirically by measuring the gas evolution rates of different types of batteries for which the temperature is known. The threshold value of a low-temperature, small-capacity lithium battery is Because it is different from the threshold value of high temperature large capacity lead acid battery, This is because it is necessary to know the type of battery being charged. Once you know the state of charge of the battery, The state of charge and current carrying capacity of the battery Enter an equalization process that equalizes the state of charge of the other batteries. In the present invention, Several methods are provided for equalizing the state of charge and current carrying capacity among multiple batteries. The first method is For each battery in the battery, Voltage difference DELTAY, Battery type, Rating, Compare with an appropriate threshold voltage VTHRESHOLD set based on temperature. If DELTAY is higher than VTHRESHOLD, It means that the charging current applied to the battery is too high, The charging current to the battery is reduced. The amount of charging current supplied to the battery is By increasing the amount of current shunting from that battery, Can be reduced. If DELTAY is lower than VTHRESHOLD, Means that the battery is not charging at the maximum charging rate, This leads to insufficient charging or an increase in charging time. Therefore, It is necessary to appropriately increase the charging current to the battery. in this way, Each battery is provided with a charging current at the maximum charging rate that the battery can accept. The second method is Find the voltage difference DELTAY for each battery, The battery with the largest DELTAY is referred to as the “worst battery”. This maximum voltage difference DELTAY, Battery type, Rating, Compare with an appropriate threshold voltage VTHRESHOLD based on temperature or the like. If the maximum DELTAY is higher than VTHREHOLD, Means that the most depleted battery is receiving excess current, Reduce the charging current supplied to the entire battery. The amplitude of the charging current supplied to the battery is The charging current can be reduced by lowering the charging voltage that feeds into the battery. Also, By shortening the duration of the charging pulse, The total charging current may be reduced. This second method is The state of charge is measured for each battery, The charging current provided is not adjusted on a battery-by-battery basis, In adjusting the charging current supplied to the entire battery, It is simpler than the first method. Also, in this way, Without shunting part of the charging current, It is efficient in that the battery passes all charging current to the battery. However, All batteries are The battery is charged at a charging rate determined based on a battery that accepts current only at the lowest charging rate. The third method is Find the voltage difference DELTAY for each battery, Determine the “worst battery” with the largest voltage difference. Up to DELTAY, Battery type, Rating, Compare with an appropriate threshold voltage VTHRESHOLD set based on temperature and the like. If the maximum DELTAY exceeds VTHRES HOLD, Since the worst battery has an excessive current applied, The current supplied to the battery must be reduced, As a method of reducing the charging current supplied to the battery, Reduce the number of charging pulses 200. For example, Before applying the reversing pulse 220, Two consecutive charging pulses 200A, When 200B is applied, For example, the number of the charging pulses is reduced to one. The fourth method is If the voltage difference DELTAY is higher than VTHRESHOLD, This means that an excessive charging current has been applied to the battery. Therefore, Discharge the battery between charge pulses to reduce the charge rate, or Alternatively, it is necessary to temporarily reverse the charging polarity. Battery discharge is This is done by increasing the amount of current drawn by the reversing pulse 220. this is, The adjustment may be performed at an individual battery level by adjusting the reversing pulse current for each battery. Or, When discharging at the battery level, Determine the worst battery, An even reversing pulse is provided to all cells in the battery based on the reversing pulse current required for the worst battery. The fifth method is If the voltage difference DELTAY is higher than VTHRESHOLD, To reduce the charging current applied to the battery, The charge rate is reduced or temporarily reversed by discharging between charge pulses. This is done by extending the duration of the reversing pulse 220. Adjusting the duration of the depolarization pulse for each battery may be performed at an individual battery level, When adjusting at the battery level, Determine the worst battery, Based on the reversing pulse duration suitable for the worst battery, A reversing pulse of equal duration may be applied to all cells in the battery. The sixth method is Voltage difference DELTAY is higher than VTHRESHOLD, When discharging between charge pulses to reduce the charge current to the battery to reduce or temporarily reverse the charge rate, This is performed by increasing the number of reversing pulses 220 to be applied. For example, now, Two reversing pulses 220A, Assuming that 220B is applied, This may be increased to three or more. In that case, Additional reversing pulse 2 20C, 220D (not shown), 220E (not shown), Or more reversing pulses, Apply until the voltage difference DELTAY becomes less than VTHRESHOLD. The number of reversing pulses applied to each battery may be adjusted and adjusted at the battery level, When adjusting at the battery level, Determine the worst battery, Based on the number of reversing pulses relative to the worst battery, The same number of reversing pulses may be applied to all cells in the battery. The seventh method is Find the voltage difference DELTAY for each battery, Determine the worst battery with the maximum DELTAY, Compare the maximum DELTAY with VTHRESHOLD. Based on the comparison result, Based on the amount of charge required for the worst battery, The duration of the charging pulse 200 (corresponding to the pulse width in the example of FIG. 2) is adjusted. As a variation of this method, Considering the temperature of each battery, A method of selecting the battery having the largest difference between DELTAY and VTHRESHOLD at that temperature as the worst battery may be adopted. The eighth method is Find the voltage difference DELTAY for each battery, Determine the worst battery that maximizes DELTAY. next, Based on the worst battery, The amplitude of the charging pulse 200 is adjusted. As a variation of this method, Considering the temperature of each battery, The battery that maximizes the difference between DELTAY and VTHRESHOLD at that temperature may be the worst battery. The ninth method is Find the voltage difference DELTAY for each battery, Determine the worst battery that maximizes DELTAY. next, Based on the worst battery, The amplitude of the reversing pulse 220 is adjusted. As a variation of this method, Considering the temperature of each battery, The battery that maximizes the difference between DELTAY and VTHRESHOLD at that temperature may be the worst battery. The tenth method is Find the voltage difference DELTAY for each battery, Determine the worst battery that maximizes DELTAY. next, Based on the worst battery, The pulse width of the charging pulse 200; The amplitude of the reversing pulse 220 is adjusted. As a variation of this method, Considering the temperature of each battery, The battery that maximizes the difference between DELTAY and VTHRESHOLD at that temperature may be the worst battery. The eleventh method is Find the voltage difference DELTAY for each battery, Determine the worst battery that maximizes DELTAY. next, Based on the worst battery, The amplitude of the charging pulse 200; The pulse width of the reversing pulse 220 is adjusted. As a variation of this method, Considering the temperature of each battery, The battery that maximizes the difference between DELTAY and VTHRESHOLD at that temperature may be the worst battery. The twelfth method is Find the voltage difference DELTAY for each battery, The battery with the smallest voltage difference DELTAY is the best battery. Considering the temperature of each battery as a variation of this method, The battery that minimizes the difference between DELTAY and VTHRESHOLD at that temperature may be the best battery. next, Based on the best battery, By adjusting the amplitude of the primary charging pulse 200, A part of the primary charging pulse 200 is shunted for each battery according to the state of charge. The thirteenth method is Find the voltage difference DELTAY for each battery, Determine the best battery that minimizes DELTAY. As a variation, The best battery may be determined in consideration of the temperature of each battery. next, Based on the best battery, The amplitude of the primary charging pulse 200; Adjust the pulse width of the primary reversing pulse 220, A part of the primary charging pulse 200 is shunted for each battery according to the state of charge. As a fourteenth method, Find the voltage difference DELTAY for each battery, Determine the worst battery that maximizes DELTAY. As a variation, The worst battery may be determined in consideration of the temperature of each battery. next, Based on the state of this worst battery, The amplitude of the reversing pulse 220 applied to the battery in the battery is uniformly increased. Or, Depending on the state of each battery, The reversing pulse applied to each battery may be adjusted. As a fifteenth method, Find the voltage difference DELTAY for each battery, Determine the best battery that minimizes DELTAY. As a variation, The best battery may be determined in consideration of the temperature of each battery. next, Depending on the condition of this best battery, The amplitude of the reversing pulse 220 applied to the best battery is reduced. Or, Depending on the state of each battery, The amplitude of the reversing pulse 220 applied to each battery may be adjusted. As a sixteenth method, Find the voltage difference DELTAY for each battery, Determine the best battery that minimizes DELTAY. As a variation, The best battery may be determined in consideration of the temperature of each battery. next, Depending on the condition of this best battery, The pulse width of the reversing pulse 220 applied to the best battery is reduced. Or, Depending on the state of each battery, The pulse width of the reversing pulse 220 applied to each battery may be adjusted. As mentioned above, The voltage difference DELTAY is the charge cycle parameter (amplitude of charge pulse 200 and reversal pulse 220, pulse width, Number of pulses, frequency, Pause period 205, (E.g., duration of 210). Therefore, Detects the voltage difference DELTAY for each charge cycle, Adjust the parameters for the next cycle, It is desirable to adjust the charge cycle parameters on a cycle basis. In this embodiment, The current provided by the charging pulse 200 is Each time the charging pulse current needs to be adjusted, It is changed at a predetermined adjustment width (for example, at one amp interval). Also, The duration of the charge pulse, For example, by adjusting at 10 millisecond intervals, The charging pulse current may be adjusted. Similarly, The current drawn by the reversing pulse also It can be adjusted by changing the load resistance and the duration of the reversing pulse. Instead of adjusting charge cycle parameters on a cycle-by-cycle basis, Every N cycles, Or you may adjust for every T millisecond. Also, Instead of a single threshold, Multiple threshold voltages may be used. If two or more thresholds are used, Responding better to battery conditions, Charge cycle parameters can be controlled. For example, Set two threshold voltages, When adjusting the current of the charging pulse 200, If the voltage difference DELTAY is lower than the first threshold, Increase the charging pulse current, If it is between the first threshold and the second threshold, Without changing the charging pulse current, If it exceeds the second threshold, Decrease the charging pulse current. Two or more of the above methods may be combined. For example, While increasing the charge pulse current to the undercharged battery, For batteries that are almost charged, The amount shunted from the charging pulse current can also be increased. Similarly, One battery increases the reversing pulse current, The pulse number or pulse duration of the reversing pulse may be increased in another battery. By combining two or more methods in this way, The batteries can be charged at the maximum charge rate that each battery can accept without damage. As a result, The charging speed has improved, The charging time is reduced. As shown in FIG. The parameters (primary parameters) of the primary charging pulse of the charging device 30 are as follows: Instead of setting the charging parameters for individual batteries to minimum values, Set to the maximum value. For example, The primary charging pulse Each has an amplitude of 50A, Suppose that it consists of two pulses with a duration of 500 milliseconds. At this time, By using the equalization module 12, If one charging pulse current is completely shunted from the battery, In part or all of the pulse duration, a portion of the charging pulse current may be shunted from the battery, reducing the amplitude of the charging pulse. Also, Part of the duration of the primary charge pulse, By shunting the entire charge pulse amplitude, In some cases, the charging pulse width is shortened, These combinations are also possible. Similarly, The parameters of the primary reversing pulse are The reversal parameters for each battery Set to the minimum value instead of the maximum value. For example, Depolarization pulse is 50A, It is a single pulse of 2 milliseconds. By using the equalization module 12, Additional reversing pulses may be applied to one or more batteries, If the amplitude or duration of the reversing pulse increases, Alternatively, there is a combination of these. Rated voltage is 2. The nominal values for charging a normal lead-acid battery with 2 volts and a rated capacity of 60 amp hours are as follows: The primary charging pulse 200 is 500 milliseconds at 60A, the primary reversing pulse 220 is 3 milliseconds at 120A, and the dwell period 210 is 7-10 milliseconds. The voltage value, the current value, the number of pulses, and the pulse duration are determined by the type of battery being charged (lithium battery, lead storage battery, etc.) and the rated capacity (100 amp hours, 500 amp hours, etc.). These values depend on the state of charge of the battery being charged and the battery temperature. The voltage measurement is performed at any time during the idle period 210, and may be performed at different times depending on the idle period. However, in the present embodiment, the voltage is measured at the start of the pause period 210, and the measurement is performed at the same time in each pause period. As described above, the present invention tests the state of charge of the battery and adjusts the charging rate so that the battery is charged at the best rate without damaging the battery. In addition, even when batteries are connected in series, the batteries can be charged without damaging the batteries even if the batteries in the battery row are in different charging states. In other words, the present invention equalizes the state of charge between batteries, thereby increasing the maximum capacity within a range that does not damage the batteries, even if the initial charge state of each battery or the charging speed for that battery is different. Can be charged. 3A and 3B are flowcharts illustrating steps for determining a state of charge of a battery within a battery and adjusting a charging process based thereon. In the present embodiment, the processing is controlled by the controller 14, but the processing may be controlled by another device. First, in step S310, battery information is supplied from the user. The battery information includes, for example, battery type, battery voltage, battery voltage, number of batteries included in the battery (NC: number of cells), battery rated capacity (CR: capacity rating), and the like. Based on this information, the initial charge cycle parameters of the battery are determined. The initial charge cycle parameters may be determined by a look-up table or equation. Next, in step S305, a charging pulse 200 having a desired current amplitude and duration is applied to the battery. During a pause 210A of a predetermined time after the charging pulse 200, the first open-circuit voltage (V1) of each battery is measured. A reversing pulse 220A of the desired current amplitude and duration is then applied to the battery. The second open-circuit voltage (V2) of each battery is measured in a second rest period of a predetermined time after the application of the repolarization pulse. As described above, the voltage measurement may be performed at any time during the idle period 210 as long as the relative time to the start point of the idle period 210 is the same. Based on V1 and V2, a voltage difference DELTAY of each battery is obtained. In step S310, it is tested whether the voltage difference DELTAY of any of the batteries exceeds the threshold voltage VTHRESHOLD of the battery. If the voltage difference between all the batteries is equal to or less than the threshold value, it means that all the batteries are being charged at or below the maximum charging rate of the batteries. Raise. Adjustment of the parameters may be based on the current charging process, for example, increasing the amplitude, pulse duration, pulse number, etc. of the charging pulse for the whole battery and / or for a specific battery, or for the reversing pulse. By reducing the amplitude, number of pulses, and pulse duration. A method of maintaining the charge cycle parameters at the respective set values can also be adopted. In this case, although not shown, the second threshold voltage may be used to determine whether to increase or maintain the charging rate at the time of the test. In step S310, if the voltage difference DELTAY of any of the batteries exceeds the threshold voltage VTHRESHOLD of the battery, the battery is overcharged, or the battery is being charged at a charge rate that is more than acceptable. Will be. In this case, the process proceeds to step S320, in which the charging cycle parameter is adjusted to lower the charging speed. Adjustment of the parameters, for example, depending on the specific charging process, for at least one of the entire battery and the specific battery, the charge pulse amplitude, pulse duration, pulse number and the like, or reduce the reversing pulse amplitude, Increase the number of pulses and pulse duration. Thereafter, the process proceeds to step S325. At step 325, it is determined whether to end the charging process. The charging process may be terminated, for example, when the charging time set by the user ends, when the battery temperature is out of an allowable range, when the amplitude of the current supplied by the charging pulse 200 is CR / 10 (10 minutes of the rated capacity). 1) below. If the charging process does not end in step S325, the process returns to step S305. If a reason for terminating the charging process occurs, the charging process is terminated in step S330, and the next process is performed. For example, if the charging process is terminated because the charging current has become CR / 10 or less, trickle charging is applied if it is compatible with the battery being charged. When charging is terminated due to a change in battery temperature, charging is stopped or discharged by an arbitrary method. The end of the charging process may be visually and audibly notified to the operator. Although the present invention has been described based on the preferred embodiments, the present invention is not limited to the charging process of a lithium battery or a lead storage battery. The invention applies effectively to other types of batteries or batteries. The present invention is also effective for charging batteries connected in series in a battery pack. In this case, each battery is treated as each battery (cell), and the battery pack is treated as a battery accommodating a series battery array. The only difference is that the battery pack requires higher current and / or higher voltage. The temperature, the voltage difference DELTAY, the threshold voltage, and the like are set not at the battery level but at the battery level. Thus, the present invention provides a method of effectively detecting the state of charge of a battery, as well as a method of adjusting the charge of each battery during the charging process to equalize the amount of charge in the battery during the battery charging process. . Furthermore, a method is provided for equalizing all the batteries in a battery so that they all have the same state of charge. From the above description, it will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations can be made within the spirit and scope of the present invention as defined in the appended claims.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＣＹ， ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，Ｉ Ｔ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ ，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＭＬ，ＭＲ， ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，ＧＭ，ＫＥ，Ｌ Ｓ，ＭＷ，ＳＤ，ＳＺ，ＵＧ，ＺＷ)，ＥＡ(ＡＭ，ＡＺ ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ，ＭＤ，ＲＵ，ＴＪ，ＴＭ)，ＡＬ ，ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ，ＡＺ，ＢＡ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ， ＢＹ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＵ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，Ｅ Ｅ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＥ，ＧＨ，ＧＭ，ＧＷ，ＨＵ ，ＩＤ，ＩＬ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ， ＫＺ，ＬＣ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，Ｍ Ｄ，ＭＧ，ＭＫ，ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ， ＳＬ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＲ，ＴＴ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＺ，Ｖ Ｎ，ＹＵ，ＺＷ (72)発明者 クシャルスキー、イェフィン ワイ. アメリカ合衆国 30092 ジョージア州 ノークロス メドウ リュー ドライブ 6575 【要約の続き】 ラメータを制御してもよい。本発明は充電サイクルパラ メータを調節する方法を開示する。────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of front page    (81) Designated country EP (AT, BE, CH, CY, DE, DK, ES, FI, FR, GB, GR, IE, I T, LU, MC, NL, PT, SE), OA (BF, BJ , CF, CG, CI, CM, GA, GN, ML, MR, NE, SN, TD, TG), AP (GH, GM, KE, L S, MW, SD, SZ, UG, ZW), EA (AM, AZ , BY, KG, KZ, MD, RU, TJ, TM), AL , AM, AT, AU, AZ, BA, BB, BG, BR, BY, CA, CH, CN, CU, CZ, DE, DK, E E, ES, FI, GB, GE, GH, GM, GW, HU , ID, IL, IS, JP, KE, KG, KP, KR, KZ, LC, LK, LR, LS, LT, LU, LV, M D, MG, MK, MN, MW, MX, NO, NZ, PL , PT, RO, RU, SD, SE, SG, SI, SK, SL, TJ, TM, TR, TT, UA, UG, UZ, V N, YU, ZW (72) Inventors Kusharsky, Yefin Wai.             United States 30092 Georgia             Norcross Meadow Lieu Drive             6575 [Continuation of summary] The parameters may be controlled. The present invention relates to a charge cycle parameter. A method for adjusting a meter is disclosed.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 １．エネルギー蓄積装置内で直列接続された複数のエネルギー蓄積デバイスの充 電を等化する方法であって、 前記エネルギー蓄積装置に、所定の振幅と持続時間を有する直列充電電流を供 給する少なくとも１の充電パルスを印加するステップと、 前記エネルギー蓄積装置に、一定の休止期間間隔をおいて、所定の振幅と持続 時間の放電電流を引き出す複数の復極パルスを印加するステップと、 各エネルギー蓄積デバイスごとに、前記復極パルスに先行する休止期間の所定 の時点で、エネルギー蓄積デバイスの電圧を測定するステップと、 各エネルギー蓄積デバイスごとに、前記復極パルスに後続する休止期間の所定 の時点で、前記エネルギー蓄積デバイスの電圧を測定するステップと、 各エネルギー蓄積デバイスごとに、前記先行する休止期間での電圧と、前記後 続する休止期間での電圧との差を求めるステップと、 各電池の電圧差をしきい値電圧と比較するステップと、 前記いずれかの電圧差がしきい値電圧を上回る場合に、直列充電電流の振幅を 低減する、前記直列充電電流の持続時間を低減する、前記復極パルスに介入しな い前記充電パルスの数を低減する、前記休止期間の少なくとも１の休止時間を長 くする、前記放電電流の振幅を増大させ る、前記放電電流の持続時間を長くする、前記充電パルスに介入しない復極パル ス数を増加する、の中の少なくとも１の処理を行うステップと、 上記の工程を繰り返すステップと、 を含む等化方法。 ２．エネルギー蓄積装置内で直列接続された複数のエネルギー蓄積デバイスの充 電を等化する方法であって、 前記エネルギー蓄積装置に、所定の振幅と持続時間を有し直列充電電流を供給 する少なくとも１の充電パルスを印加することにより、前記各エネルギー蓄積デ バイスが、他のデバイスが受け取る充電パルスの部分とは独立した充電パルスの 一部を受け取るステップと、 前記エネルギー蓄積装置に、一定の休止期間間隔をおいて、所定の振幅と持続 時間の放電電流を引出す複数の復極パルスを印加するステップと、 各エネルギー蓄積デバイスごとに、前記復極パルスに先行する休止期間の所定 の時点で、エネルギー蓄積デバイスの電圧を測定するステップと、 各エネルギー蓄積デバイスごとに、前記復極パルスに後続する休止期間の所定 の時点で、前記エネルギー蓄積デバイスの電圧を測定するステップと、 各エネルギー蓄積デバイスごとに、前記先行する休止期間での電圧と、前記後 続する休止期間での電圧との差を求めるステップと、 各電池の電圧差をしきい値電圧と比較するステップと、 前記いずれかの電圧差がしきい値電圧を上回る場合に、直列充電電流の振幅を 低減する、前記直列充電電流の持続時間を低減する、前記復極パルスに介入しな い前記充電パルスの数を低減する、前記休止期間の少なくとも１の休止時間を長 くする、前記放電電流の振幅を増大させる、前記放電電流の持続時間を長くする 、前記充電パルスに介入しない復極パルス数を増加する、の中の少なくとも１の 処理を行うステップと、 前記しきい値電圧を越える電圧差を有するエネルギー蓄積デバイスのうち少な くともひとつにおいて、前記エネルギー蓄積デバイスで受け取られた直列充電電 流の一部分の振幅を低減する、前記エネルギー蓄積デバイスで受け取られた直列 充電電流の一部分の持続時間を低減する、前記復極パルスに干渉せずに前記エネ ルギー蓄積デバイスで受け取られる直列充電電流の一部分を与える充電パルス数 を低減する、の少なくとも１の処理を行うステップと、 上記の工程を繰り返すステップと、 を含む等化方法。 ３．エネルギー蓄積装置内で直列接続された複数のエネルギー蓄積デバイスの充 電を等化する方法であって、 前記エネルギー蓄積装置に、所定の振幅と持続時間を有する直列充電電流を供 給する、少なくとも１の充電パ ルスを印加するステップと、 前記エネルギー蓄積装置に、一定の休止期間間隔をおいて、所定の振幅と持続 時間の放電電流を引出す複数の復極パルスを印加するステップと、 各エネルギー蓄積デバイスごとに、前記復極パルスに先行する休止期間の所定 の時点で、エネルギー蓄積デバイスの電圧を測定するステップと、 前記エネルギー蓄積装置に印加される復極パルスのうち少なくとも１の復極パ ルス印加期間に、少なくとも１のエネルギー蓄積デバイスに特定の復極パルスを 印加して、該デバイスから所定の振幅および持続時間の放電電流を余分に引き出 すステップと、 各エネルギー蓄積デバイスごとに、前記復極パルスに後続する休止期間の所定 の時点で、前記エネルギー蓄積デバイスの電圧を測定するステップと、 各エネルギー蓄積デバイスごとに、前記先行する休止期間での電圧と、前記後 続する休止期間での電圧との差を求めるステップと、 各電池の電圧差をしきい値電圧と比較するステップと、 前記いずれかの電圧差がしきい値電圧を上回る場合に、前記直列充電電流の振 幅を低減する、直列充電電流の持続時間を低減する、前記復極パルスに介入しな い前記充電パルスの数を低減する、前記休止期間の少なくとも１の休止時間を延 長する、前記放電電流の振幅を増大させる、前記放電電流の持続時間を長くする 、前記充電パル スに介入しない復極パルス数を増加する、の中の少なくとも１の処理を行うステ ップと、 前記電圧差がしきい値電圧を越えるエネルギー蓄積デバイスのうち少なくとも １において、前記特定の復極パルス放電電流の振幅を増大させる、前記特定の復 極パルス放電電流の持続時間を長くする、前記充電パルスに介入しない復極パル ス数を増加する、の少なくとも１の処理を行うステップと、 上記の工程を繰り返すステップと、 を含む等化方法。 ４．エネルギー蓄積装置内で直列接続された複数のエネルギー蓄積デバイスの充 電を等化する方法であって、 前記エネルギー蓄積装置に、所定の振幅と持続時間を有し直列充電電流を供給 する少なくとも１の充電パルスを印加することにより、前記各エネルギー蓄積デ バイスが、他のデバイスが受け取る充電パルスの部分とは独立した充電パルスの 一部を受け取るステップと、 前記エネルギー蓄積装置に、一定の休止期間間隔をおいて、所定の振幅と持続 時間の放電電流を引出す複数の復極パルスを印加するステップと、 各エネルギー蓄積デバイスごとに、前記復極パルスに先行する休止期間の所定 の時点で、エネルギー蓄積デバイスの電圧を測定するステップと、 各エネルギー蓄積デバイスごとに、前記復極パルスに 後続する休止期間の所定の時点で、前記エネルギー蓄積デバイスの電圧を測定す るステップと、 各エネルギー蓄積デバイスごとに、前記先行する休止期間での電圧と、前記後 続する休止期間での電圧との差を求めるステップと、 各電池の電圧差をしきい値電圧と比較するステップと、 前記しきい値電圧を越える電圧差を有するエネルギー蓄積デバイスのうち少な くともひとつにおいて、このエネルギー蓄積デバイスで受け取られた直列充電電 流の一部分の振幅を低減する、前記エネルギー蓄積デバイスで受け取られた直列 充電電流の一部分の持続時間を低減する、前記復極パルスに干渉せずに前記エネ ルギー蓄積デバイスで受け取られる直列充電電流の一部分を与える充電パルス数 を低減する、の少なくとも１の処理を行うステップと、 上記の工程を繰り返すステップと、 を含む等化方法。 ５．エネルギー蓄積装置内で直列接続された複数のエネルギー蓄積デバイスの充 電を等化する方法であって、 前記エネルギー蓄積装置に、所定の振幅と持続時間を有する直列充電電流を供 給する、少なくとも１の充電パルスを印加するステップと、 前記エネルギー蓄積装置に、一定の休止期間間隔をおいて、所定の振幅と持続 時間の放電電流を引出す複数の 復極パルスを印加するステップと、 各エネルギー蓄積デバイスごとに、前記復極パルスに先行する休止期間の所定 の時点で、エネルギー蓄積デバイスの電圧を測定するステップと、 各エネルギー蓄積デバイスごとに、前記復極パルスに後続する休止期間の所定 の時点で、エネルギー蓄積デバイスの電圧を測定するステップと、 前記エネルギー蓄積装置に印加される復極パルスのうち少なくとも１の復極パ ルス印加期間に、少なくとも１のエネルギー蓄積デバイスに特定の復極パルスを 印加して、該デバイスから所定の振幅および持続時間の放電電流を余分に引き出 すステップと、 各エネルギー蓄積デバイスごとに、前記先行する休止期間での電圧と、前記後 続する休止期間での電圧との差を求めるステップと、 各電池の電圧差をしきい値電圧と比較するステップと、 前記電圧差がしきい値電圧を越えるエネルギー蓄積デバイスのうち少なくとも １において、前記特定の復極パルス放電電流の振幅を増大させる、前記特定の復 極パルス放電電流の持続時間を長くする、前記充電パルスに介入しない復極パル ス数を増加する、の少なくとも１の処理を行うステップと、 上記の工程を繰り返すステップと、 を含む等化方法。 ６．エネルギー蓄積装置内で直列接続された複数のエネルギー蓄積デバイスの充 電を等化する方法であって、 前記エネルギー蓄積装置に、所定の振幅と持続時間を有し直列充電電流を供給 する少なくとも１の充電パルスを印加することにより、前記各エネルギー蓄積デ バイスが、他のデバイスが受け取る充電パルスの一部分とは独立した充電パルス の一部を受け取るステップと、 前記エネルギー蓄積装置に、一定の休止期間間隔をおいて、所定の振幅と持続 時間の放電電流を引出す複数の復極パルスを印加するステップと、 各エネルギー蓄積デバイスごとに、前記復極パルスに先行する休止期間の所定 の時点で、エネルギー蓄積デバイスの電圧を測定するステップと、 各エネルギー蓄積デバイスごとに、前記復極パルスに後続する休止期間の所定 の時点で、前記エネルギー蓄積デバイスの電圧を測定するステップと、 前記エネルギー蓄積装置に印加される復極パルスのうち少なくとも１のパルス 期間に、少なくとも１のエネルギー蓄積デバイスに特定の復極パルスを印加して 、該デバイスから所定の振幅および持続時間の放電電流を余分に引き出すステッ プと 各エネルギー蓄積デバイスごとに、前記先行する休止期間での電圧と、前記後 続する休止期間での電圧との差を求めるステップと、 各電池の電圧差をしきい値電圧と比較するステップと、 前記しきい値電圧を越える電圧差を有するエネルギー蓄積デバイスのうち少な くともひとつにおいて、このエネルギー蓄積デバイスで受け取られた直列充電電 流の一部分の振幅を低減する、前記エネルギー蓄積デバイスで受け取られた直列 充電電流の一部分の持続時間を低減する、前記復極パルスに干渉せずに前記エネ ルギー蓄積デバイスで受け取られる直列充電電流の一部分を与える充電パルス数 を低減する、前記特定の復極パルス放電電流の振幅を増大させる、前記特定の復 極パルス放電電流の持続時間を長くする、または前記充電パルスに介入しない特 定の復極パルス数を増加する、の中の少なくとも１の処理を行うステップと、 上記の工程を繰り返すステップと、 を含む等化方法。 ７．エネルギー蓄積装置内で直列接続された複数のエネルギー蓄積デバイスの充 電を等化する方法であって、 前記エネルギー蓄積装置に、所定の振幅と持続時間を有する直列充電電流を供 給する、少なくとも１の充電パルスを印加するステップと、 前記エネルギー蓄積装置に、一定の休止期間間隔をおいて、所定の振幅と持続 時間の放電電流を引出す複数の復極パルスを印加するステップと、 各エネルギー蓄積デバイスごとに、前記復極パルスに先行する休止期間の所定 の時点で、エネルギー蓄積デバ イスの電圧を測定するステップと、 各エネルギー蓄積デバイスごとに、前記復極パルスに後続する休止期間の所定 の時点で、前記エネルギー蓄積デバイスの電圧を測定するステップと、 各エネルギー蓄積デバイスごとに、前記先行する休止期間での電圧と、前記後 続する休止期間での電圧との差を求めるステップと、 各電池の電圧差をしきい値電圧と比較するステップと、 前記いずれの電圧差も前記しきい値電圧を越えない場合に、前記直列充電電流 の振幅を増大する、直列充電電流の持続時間を長くする、前記復極パルスに介入 しない前記充電パルスの数を増加する、前記休止期間の少なくとも１の休止時間 を短縮する、前記放電電流の振幅を低減する、前記放電電流の持続時間を短くす る、前記充電パルスに介入しない復極パルス数を低減する、の中の少なくとも１ の処理を行うステップと、 上記の工程を繰り返すステップと、 を含む等化方法 ８．エネルギー蓄積装置内で直列接続された複数のエネルギー蓄積デバイスの充 電を等化する方法であって、 前記エネルギー蓄積装置に、所定の振幅と持続時間を有し直列充電電流を供給 する少なくとも１の充電パルスを印加することにより、前記各エネルギー蓄積デ バイスが、他のデバイスが受け取る充電パルスの部分とは独立 した充電パルスの一部を受け取るステップと、 前記エネルギー蓄積装置に、一定の休止期間間隔をおいて、所定の振幅と持続 時間の放電電流を引出す複数の復極パルスを印加するステップと、 各エネルギー蓄積デバイスごとに、前記復極パルスに先行する休止期間の所定 の時点で、エネルギー蓄積デバイスの電圧を測定するステップと、 各エネルギー蓄積デバイスごとに、前記復極パルスに後続する休止期間の所定 の時点で、前記エネルギー蓄積デバイスの電圧を測定するステップと、 各エネルギー蓄積デバイスごとに、前記先行する休止期間での電圧と、前記後 続する休止期間での電圧との差を求めるステップと、 各電池の電圧差をしきい値電圧と比較するステップと、 いずれの電圧差もしきい値電圧を越えない場合に、直列充電電流の振幅を増大 する、前記直列充電電流の持続時間を長くする、前記復極パルスに介入しない前 記充電パルスの数を増加する、前記休止期間の少なくとも１の休止時間を短くす る、前記放電電流の振幅を低減する、前記放電電流の持続時間を短くする、前記 充電パルスに介入しない復極パルス数を低減する、の中の少なくとも１の処理を 行うステップと、 少なくともひとつのエネルギー蓄積デバイスにおいて、前記エネルギー蓄積デ バイスで受け取られた直列充電電流の一部分の振幅を低減する、前記エネルギー 蓄積デバ イスで受け取られた直列充電電流の一部分の持続時間を低減する、前記復極パル スに干渉せずに前記エネルギー蓄積デバイスで受け取られる直列充電電流の一部 分を与える充電パルス数を低減する、の少なくとも１の処理を行うステップと 上記の工程を繰り返すステップと、 を含む等化方法。 ９．エネルギー蓄積装置内で直列接続された複数のエネルギー蓄積デバイスの充 電を等化する方法であって、 前記エネルギー蓄積装置に、所定の振幅と持続時間を有する直列充電電流を供 給する少なくとも１の充電パルスを印加するステップと、 前記エネルギー蓄積装置に、一定の休止期間間隔をおいて、所定の振幅と持続 時間の放電電流を引出す複数の復極パルスを印加するステップと、 各エネルギー蓄積デバイスごとに、前記復極パルスに先行する休止期間の所定 の時点で、エネルギー蓄積デバイスの電圧を測定するステップと、 前記エネルギー蓄積装置に印加される復極パルスのうち少なくとも１の復極パ ルス印加期間に、少なくとも１のエネルギー蓄積デバイスに特定の復極パルスを 印加して、該デバイスから所定の振幅および持続時間の放電電流を余分に引き出 すステップと、 各エネルギー蓄積デバイスごとに、前記復極パルスに 後続する休止期間の所定の時点で、前記エネルギー蓄積デバイスの電圧を測定す るステップと、 各エネルギー蓄積デバイスごとに、前記先行する休止期間での電圧と、前記後 続する休止期間での電圧との差を求めるステップと、 各電池の電圧差をしきい値電圧と比較するステップと、 いずれの電圧差も前記しきい値電圧を越えない場合に、前記直列充電電流の振 幅を増大する、直列充電電流の持続時間を長くする、前記復極パルスに介入しな い前記充電パルスの数を増加する、前記休止期間の少なくとも１の休止時間を短 縮する、前記放電電流の振幅を低減させる、前記放電電流の持続時間を短くする 、前記充電パルスに介入しない復極パルス数を低減する、の少なくとも１の処理 を行うステップと、 前記エネルギー蓄積デバイスのうち少なくとも１のデバイスにおいて、前記特 定の復極パルス放電電流の振幅を増大させる、前記特定の復極パルス放電電流の 持続時間を長くする、前記充電パルスに介入しない復極パルス数を増加する、の 少なくとも１の処理を行うステップと、 上記の工程を繰り返すステップと、 を含む等化方法。 １０．エネルギー蓄積装置内で直列接続された複数のエネルギー蓄積デバイスの 充電を等化する方法であって、 前記エネルギー蓄積装置に、所定の振幅と持続時間を 有し直列充電電流を供給する少なくとも１の充電パルスを印加することにより、 前記各エネルギー蓄積デバイスが、他のデバイスが受け取る充電パルスの一部分 とは独立した充電パルスの一部を受け取るステップと、 前記エネルギー蓄積装置に、一定の休止期間間隔をおいて、所定の振幅と持続 時間の放電電流を引出す複数の復極パルスを印加するステップと、 各エネルギー蓄積デバイスごとに、前記復極パルスに先行する休止期間の所定 の時点で、エネルギー蓄積デバイスの電圧を測定するステップと、 各エネルギー蓄積デバイスごとに、前記復極パルスに後続する休止期間の所定 の時点で、前記エネルギー蓄積デバイスの電圧を測定するステップと、 各エネルギー蓄積デバイスごとに、前記先行する休止期間での電圧と、前記後 続する休止期間での電圧との差を求めるステップと、 各電池の電圧差をしきい値電圧と比較するステップと、 前記しきい値電圧に満たない電圧差を有するエネルギー蓄積デバイスのうち少 なくともひとつにおいて、このエネルギー蓄積デバイスで受け取られた直列充電 電流の一部分の振幅を増大する、前記エネルギー蓄積デバイスで受け取られた直 列充電電流の一部分の持続時間を長くする、前記復極パルスに干渉せずに前記エ ネルギー蓄積デバイスで受け取られる直列充電電流の一部分を与える充電パルス 数を増加する、の少なくとも１の処理を行う ステップと 上記の工程を繰り返すステップと、 を含む等化方法。 １１．エネルギー蓄積装置内で直列接続された複数のエネルギー蓄積デバイスの 充電を等化する方法であって、 前記エネルギー蓄積装置に、所定の振幅と持続時間を有する直列充電電流を供 給する少なくとも１の充電パルスを印加するステップと、 前記エネルギー蓄積装置に、一定の休止期間間隔をおいて、所定の振幅と持続 時間の放電電流を引出す複数の復極パルスを印加するステップと、 各エネルギー蓄積デバイスごとに、前記復極パルスに先行する休止期間の所定 の時点で、エネルギー蓄積デバイスの電圧を測定するステップと、 各エネルギー蓄積デバイスごとに、前記復極パルスに後続する休止期間の所定 の時点で、エネルギー蓄積デバイスの電圧を測定するステップと、 前記エネルギー蓄積装置に印加される復極パルスのうち少なくとも１の復極パ ルス印加期間に、少なくとも１のエネルギー蓄積デバイスに特定の復極パルスを 印加して、該デバイスから所定の振幅および持続時間の放電電流を余分に引き出 すステップと、 各エネルギー蓄積デバイスごとに、前記先行する休止期間での電圧と、前記後 続する休止期間での電圧との差 を求めるステップと、 各電池の電圧差をしきい値電圧と比較するステップと、 前記電圧差がしきい値電圧に満たないエネルギー蓄積デバイスのうち少なくと も１において、前記特定の復極パルス放電電流の振幅を低減する、前記特定の復 極パルス放電電流の持続時間を短くする、前記充電パルスに介入しない復極パル ス数を低減する、の少なくとも１の処理を行うステップと、 上記の工程を繰り返すステップと、 を含む等化方法。 １２．エネルギー蓄積装置内で直列接続された複数のエネルギー蓄積デバイスの 充電を等化する方法であって、 前記エネルギー蓄積装置に、所定の振幅と持続時間を有し直列充電電流を供給 する少なくとも１の充電パルスを印加することにより、前記各エネルギー蓄積デ バイスが、他のデバイスが受け取る充電パルスの部分とは独立した充電パルスの 一部を受け取るステップと、 前記エネルギー蓄積装置に、一定の休止期間間隔をおいて、所定の振幅と持続 時間の放電電流を引出す複数の復極パルスを印加するステップと、 各エネルギー蓄積デバイスごとに、前記復極パルスに先行する休止期間の所定 の時点で、エネルギー蓄積デバイスの電圧を測定するステップと、 各エネルギー蓄積デバイスごとに、前記復極パルスに 後続する休止期間の所定の時点で、前記エネルギー蓄積デバイスの電圧を測定す るステップと、 前記エネルギー蓄積装置に印加される復極パルスのうち少なくとも１の復極パ ルス印加期間に、少なくとも１のエネルギー蓄積デバイスに特定の復極パルスを 印加して、該デバイスから所定の振幅および持続時間の放電電流を余分に引き出 すステップと 各エネルギー蓄積デバイスごとに、前記先行する休止期間での電圧と、前記後 続する休止期間での電圧との差を求めるステップと、 各電池の電圧差をしきい値電圧と比較するステップと、 前記しきい値電圧に満たない電圧差を有するエネルギー蓄積デバイスのうち少 なくともひとつにおいて、このエネルギー蓄積デバイスで受け取られた直列充電 電流の一部分の振幅を増大する、前記エネルギー蓄積デバイスで受け取られた直 列充電電流の一部分の持続時間を長くする、前記復極パルスに干渉せずに前記エ ネルギー蓄積デバイスで受け取られる直列充電電流の一部分を与える充電パルス 数を増加する、前記特定の復極パルス放電電流の振幅を低減する、前記特定の復 極パルス放電電流の持続時間を短くする、または前記充電パルスに介入しない特 定の復極パルス数を低減する、の中の少なくとも１の処理を行うステップと、 上記の工程を繰り返すステップと、 を含む等化方法。 １３．前記各エネルギー蓄積デバイスの温度を測定するステップと、 前記エネルギー蓄積デバイスの温度に基づいて、各デバイスのしきい値電圧を 決定するステップと、 前記比較ステップにおいて、前記温度に基づき決定されたしきい値電圧と各デ バイスでの電圧差を比較するステップと をさらに含むことを特徴とする請求項１〜１２のいずれかに記載の方法。 １４．前記複数のエネルギー蓄積デバイスから成るエネルギー蓄積装置の温度を 測定するステップと、 前記エネルギー蓄積装置の温度に基づいて、しきい値電圧を決定するステップ と、 前記比較ステップにおいて、前記エネルギー蓄積デバイスの電圧差を、前記エ ネルギー蓄積装置の温度によって決定されたしきい値電圧と比較するステップと をさらに含むことを特徴とする請求項１〜１２に記載の方法。[Claims] 1. The charging of multiple energy storage devices connected in series in the energy storage device A method of equalizing electricity,   The energy storage device is supplied with a series charging current having a predetermined amplitude and duration. Applying at least one charging pulse to supply;   The energy storage device is provided with a predetermined amplitude and a predetermined Applying a plurality of reversing pulses to derive the discharge current of time,   For each energy storage device, a predetermined idle period preceding the reversing pulse Measuring the voltage of the energy storage device at   For each energy storage device, a predetermined pause period following the reversion pulse Measuring the voltage of the energy storage device at the time of,   For each energy storage device, the voltage at the preceding pause and the voltage at the Determining the difference from the voltage during a subsequent rest period;   Comparing the voltage difference of each battery with a threshold voltage;   If any one of the voltage differences exceeds the threshold voltage, the amplitude of the series charging current is increased. Reduce, reduce the duration of the series charging current, do not intervene in the reversing pulse. Lengthening at least one of the idle periods to reduce the number of charging pulses. Increase the amplitude of the discharge current Reversing pulse that does not intervene in the charging pulse Performing at least one of the following steps:   Repeating the above steps; Equalization method including: 2. The charging of multiple energy storage devices connected in series in the energy storage device A method of equalizing electricity,   Supplying a series charging current having a predetermined amplitude and duration to the energy storage device By applying at least one charging pulse, the energy storage data The device determines that the charging pulse is independent of the portion of the charging pulse that other devices receive. Receiving a portion,   The energy storage device is provided with a predetermined amplitude and a predetermined Applying a plurality of reversing pulses to derive a time discharge current;   For each energy storage device, a predetermined idle period preceding the reversing pulse Measuring the voltage of the energy storage device at   For each energy storage device, a predetermined pause period following the reversion pulse Measuring the voltage of the energy storage device at the time of,   For each energy storage device, the voltage at the preceding pause and the voltage at the Determining the difference from the voltage during a subsequent rest period;   Comparing the voltage difference of each battery with a threshold voltage;   If any one of the voltage differences exceeds the threshold voltage, the amplitude of the series charging current is increased. Reduce, reduce the duration of the series charging current, do not intervene in the reversing pulse. Lengthening at least one of the idle periods to reduce the number of charging pulses. Increase the amplitude of the discharge current and lengthen the duration of the discharge current , Increasing the number of reversing pulses that do not intervene in the charging pulse. Performing a process;   Of the energy storage devices having a voltage difference exceeding the threshold voltage, In at least one, the series charging power received at the energy storage device. A series received at the energy storage device, reducing the amplitude of a portion of the flow Reduce the duration of a portion of the charging current, without interfering with the reversion pulse, Number of charging pulses giving a fraction of the series charging current received by the energy storage device Performing at least one of the following steps:   Repeating the above steps; Equalization method including: 3. The charging of multiple energy storage devices connected in series in the energy storage device A method of equalizing electricity,   The energy storage device is supplied with a series charging current having a predetermined amplitude and duration. At least one charging pad Applying a loose;   The energy storage device is provided with a predetermined amplitude and a predetermined Applying a plurality of reversing pulses to derive a time discharge current;   For each energy storage device, a predetermined idle period preceding the reversing pulse Measuring the voltage of the energy storage device at   At least one of the reversing pulses applied to the energy storage device; During the pulse application period, a specific reversing pulse is applied to at least one energy storage device. Applied to draw extra discharge current of a given amplitude and duration from the device. Steps   For each energy storage device, a predetermined pause period following the reversion pulse Measuring the voltage of the energy storage device at the time of,   For each energy storage device, the voltage at the preceding pause and the voltage at the Determining the difference from the voltage during a subsequent rest period;   Comparing the voltage difference of each battery with a threshold voltage;   If any one of the voltage differences exceeds a threshold voltage, the oscillation of the series charging current is changed. Reduce the width, reduce the duration of the series charging current, do not intervene in the reversing pulse. Extending at least one pause time of the pause period to reduce the number of charging pulses. Increase the amplitude of the discharge current, lengthen the duration of the discharge current , The charging pal Increase the number of reversing pulses without intervening in the process. And   At least among energy storage devices in which the voltage difference exceeds a threshold voltage 1, wherein the specific reverse pulse discharge current is increased in amplitude. A reversing pulse that does not intervene in the charging pulse and extends the duration of the pulse discharge current. Performing at least one process of increasing the number of services;   Repeating the above steps; Equalization method including: 4. The charging of multiple energy storage devices connected in series in the energy storage device A method of equalizing electricity,   Supplying a series charging current having a predetermined amplitude and duration to the energy storage device By applying at least one charging pulse, the energy storage data The device determines that the charging pulse is independent of the portion of the charging pulse that other devices receive. Receiving a portion,   The energy storage device is provided with a predetermined amplitude and a predetermined Applying a plurality of reversing pulses to derive a time discharge current;   For each energy storage device, a predetermined idle period preceding the reversing pulse Measuring the voltage of the energy storage device at   For each energy storage device, At a predetermined point in the following rest period, the voltage of the energy storage device is measured. Steps   For each energy storage device, the voltage at the preceding pause and the voltage at the Determining the difference from the voltage during a subsequent rest period;   Comparing the voltage difference of each battery with a threshold voltage;   Of the energy storage devices having a voltage difference exceeding the threshold voltage, In at least one, the series charge received by this energy storage device A series received at the energy storage device, reducing the amplitude of a portion of the flow Reduce the duration of a portion of the charging current, without interfering with the reversion pulse, Number of charging pulses giving a fraction of the series charging current received by the energy storage device Performing at least one of the following steps:   Repeating the above steps; Equalization method including: 5. The charging of multiple energy storage devices connected in series in the energy storage device A method of equalizing electricity,   The energy storage device is supplied with a series charging current having a predetermined amplitude and duration. Applying at least one charging pulse to the cell;   The energy storage device is provided with a predetermined amplitude and a predetermined Time to draw multiple discharge currents Applying a reversing pulse;   For each energy storage device, a predetermined idle period preceding the reversing pulse Measuring the voltage of the energy storage device at   For each energy storage device, a predetermined pause period following the reversion pulse Measuring the voltage of the energy storage device at   At least one of the reversing pulses applied to the energy storage device; During the pulse application period, a specific reversing pulse is applied to at least one energy storage device. Applied to draw extra discharge current of a given amplitude and duration from the device. Steps   For each energy storage device, the voltage at the preceding pause and the voltage at the Determining the difference from the voltage during a subsequent rest period;   Comparing the voltage difference of each battery with a threshold voltage;   At least among energy storage devices in which the voltage difference exceeds a threshold voltage 1, wherein the specific reverse pulse discharge current is increased in amplitude. A reversing pulse that does not intervene in the charging pulse and extends the duration of the pulse discharge current. Performing at least one process of increasing the number of services;   Repeating the above steps; Equalization method including: 6. The charging of multiple energy storage devices connected in series in the energy storage device A method of equalizing electricity,   Supplying a series charging current having a predetermined amplitude and duration to the energy storage device By applying at least one charging pulse, the energy storage data Device has a charge pulse that is independent of the portion of the charge pulse that other devices receive Receiving a portion of   The energy storage device is provided with a predetermined amplitude and a predetermined Applying a plurality of reversing pulses to derive a time discharge current;   For each energy storage device, a predetermined idle period preceding the reversing pulse Measuring the voltage of the energy storage device at   For each energy storage device, a predetermined pause period following the reversion pulse Measuring the voltage of the energy storage device at the time of,   At least one of the reversing pulses applied to the energy storage device Applying a specific reversing pulse to at least one energy storage device during the period; Step to draw extra discharge current of predetermined amplitude and duration from the device. And   For each energy storage device, the voltage at the preceding pause and the voltage at the Determining the difference from the voltage during a subsequent rest period;   Comparing the voltage difference of each battery with a threshold voltage;   Of the energy storage devices having a voltage difference exceeding the threshold voltage, In at least one, the series charge received by this energy storage device A series received at the energy storage device, reducing the amplitude of a portion of the flow Reduce the duration of a portion of the charging current, without interfering with the reversion pulse, Number of charging pulses giving a fraction of the series charging current received by the energy storage device Reducing the amplitude of the specific reversing pulse discharge current; The duration of the pole pulse discharge current is extended or the charge pulse is not intervened. Increasing at least one of the number of depolarization pulses; and   Repeating the above steps; Equalization method including: 7. The charging of multiple energy storage devices connected in series in the energy storage device A method of equalizing electricity,   The energy storage device is supplied with a series charging current having a predetermined amplitude and duration. Applying at least one charging pulse to the cell;   The energy storage device is provided with a predetermined amplitude and a predetermined Applying a plurality of reversing pulses to derive a time discharge current;   For each energy storage device, a predetermined idle period preceding the reversing pulse At the moment, the energy storage device Measuring the voltage of the chair;   For each energy storage device, a predetermined pause period following the reversion pulse Measuring the voltage of the energy storage device at the time of,   For each energy storage device, the voltage at the preceding pause and the voltage at the Determining the difference from the voltage during a subsequent rest period;   Comparing the voltage difference of each battery with a threshold voltage;   If the voltage difference does not exceed the threshold voltage, the series charging current Intervening in the reversing pulse, increasing the amplitude of the At least one dwell time of said dwell period, increasing the number of said charging pulses Reduce the amplitude of the discharge current, shorten the duration of the discharge current At least one of the following: reducing the number of reversing pulses that do not intervene in the charging pulse. Performing the processing of   Repeating the above steps; Equalization method including 8. The charging of multiple energy storage devices connected in series in the energy storage device A method of equalizing electricity,   Supplying a series charging current having a predetermined amplitude and duration to the energy storage device By applying at least one charging pulse, the energy storage data Device independent of the portion of the charging pulse received by other devices Receiving a portion of the charged pulse,   The energy storage device is provided with a predetermined amplitude and a predetermined Applying a plurality of reversing pulses to derive a time discharge current;   For each energy storage device, a predetermined idle period preceding the reversing pulse Measuring the voltage of the energy storage device at   For each energy storage device, a predetermined pause period following the reversion pulse Measuring the voltage of the energy storage device at the time of,   For each energy storage device, the voltage at the preceding pause and the voltage at the Determining the difference from the voltage during a subsequent rest period;   Comparing the voltage difference of each battery with a threshold voltage;   Increases the amplitude of the series charging current if none of the voltage differences exceeds the threshold voltage Before extending the duration of the series charging current, without intervening in the reversing pulse. Shortening at least one of the idle periods, increasing the number of charging pulses. Reducing the amplitude of the discharge current, shortening the duration of the discharge current, At least one of the steps of reducing the number of reversing pulses not intervening in the charging pulse. Steps to perform;   In at least one energy storage device, the energy storage device Said energy reducing the amplitude of a portion of the series charging current received at the device. Accumulation device Said reversing pulse reducing the duration of a portion of the series charging current received at the chair. Part of the series charging current received by the energy storage device without interfering with the Performing at least one process of reducing the number of charge pulses for giving   Repeating the above steps; Equalization method including: 9. The charging of multiple energy storage devices connected in series in the energy storage device A method of equalizing electricity,   The energy storage device is supplied with a series charging current having a predetermined amplitude and duration. Applying at least one charging pulse to supply;   The energy storage device is provided with a predetermined amplitude and a predetermined Applying a plurality of reversing pulses to derive a time discharge current;   For each energy storage device, a predetermined idle period preceding the reversing pulse Measuring the voltage of the energy storage device at   At least one of the reversing pulses applied to the energy storage device; During the pulse application period, a specific reversing pulse is applied to at least one energy storage device. Applied to draw extra discharge current of a given amplitude and duration from the device. Steps   For each energy storage device, At a predetermined point in the following rest period, the voltage of the energy storage device is measured. Steps   For each energy storage device, the voltage at the preceding pause and the voltage at the Determining the difference from the voltage during a subsequent rest period;   Comparing the voltage difference of each battery with a threshold voltage;   If no voltage difference exceeds the threshold voltage, the oscillation of the series charging current Do not intervene in the reversing pulse, increasing the width, increasing the duration of the series charging current. Shortening at least one of the idle periods, increasing the number of the charging pulses. Reduce the amplitude of the discharge current, shorten the duration of the discharge current At least one process of reducing the number of reversing pulses not intervening in the charging pulse Performing   At least one of the energy storage devices, Increasing the amplitude of the constant reversing pulse discharge current, Lengthening the duration, increasing the number of reversing pulses that do not intervene in the charging pulse, Performing at least one process;   Repeating the above steps; Equalization method including: 10. Energy storage devices connected in series in the energy storage device A method for equalizing charging,   The energy storage device has a predetermined amplitude and duration. Applying at least one charging pulse to supply a series charging current A portion of a charging pulse received by each of the energy storage devices by another device Receiving a portion of the charging pulse independent of   The energy storage device is provided with a predetermined amplitude and a predetermined Applying a plurality of reversing pulses to derive a time discharge current;   For each energy storage device, a predetermined idle period preceding the reversing pulse Measuring the voltage of the energy storage device at   For each energy storage device, a predetermined pause period following the reversion pulse Measuring the voltage of the energy storage device at the time of,   For each energy storage device, the voltage at the preceding pause and the voltage at the Determining the difference from the voltage during a subsequent rest period;   Comparing the voltage difference of each battery with a threshold voltage;   Among the energy storage devices having a voltage difference less than the threshold voltage, At least in one series charge received by this energy storage device A direct current received at the energy storage device, increasing the amplitude of a portion of the current. Increase the duration of a portion of the column charging current, without interfering with the reversing pulse. Charging pulse providing a fraction of the series charging current received at the energy storage device Perform at least one process of increasing the number Steps and   Repeating the above steps; Equalization method including: 11. Energy storage devices connected in series in the energy storage device A method for equalizing charging,   The energy storage device is supplied with a series charging current having a predetermined amplitude and duration. Applying at least one charging pulse to supply;   The energy storage device is provided with a predetermined amplitude and a predetermined Applying a plurality of reversing pulses to derive a time discharge current;   For each energy storage device, a predetermined idle period preceding the reversing pulse Measuring the voltage of the energy storage device at   For each energy storage device, a predetermined pause period following the reversion pulse Measuring the voltage of the energy storage device at   At least one of the reversing pulses applied to the energy storage device; During the pulse application period, a specific reversing pulse is applied to at least one energy storage device. Applied to draw extra discharge current of a given amplitude and duration from the device. Steps   For each energy storage device, the voltage at the preceding pause and the voltage at the Difference from voltage during successive pauses And   Comparing the voltage difference of each battery with a threshold voltage;   At least among the energy storage devices wherein the voltage difference is less than the threshold voltage The method of claim 1, further comprising reducing the amplitude of the specific reversing pulse discharge current. A reversing pulse that does not intervene in the charging pulse and shortens the duration of the pulse discharge current. Performing at least one of the steps of:   Repeating the above steps; Equalization method including: 12. Energy storage devices connected in series in the energy storage device A method for equalizing charging,   Supplying a series charging current having a predetermined amplitude and duration to the energy storage device By applying at least one charging pulse, the energy storage data The device determines that the charging pulse is independent of the portion of the charging pulse that other devices receive. Receiving a portion,   The energy storage device is provided with a predetermined amplitude and a predetermined Applying a plurality of reversing pulses to derive a time discharge current;   For each energy storage device, a predetermined idle period preceding the reversing pulse Measuring the voltage of the energy storage device at   For each energy storage device, At a predetermined point in the following rest period, the voltage of the energy storage device is measured. Steps   At least one of the reversing pulses applied to the energy storage device; During the pulse application period, a specific reversing pulse is applied to at least one energy storage device. Applied to draw extra discharge current of a given amplitude and duration from the device. Steps   For each energy storage device, the voltage at the preceding pause and the voltage at the Determining the difference from the voltage during a subsequent rest period;   Comparing the voltage difference of each battery with a threshold voltage;   Among the energy storage devices having a voltage difference less than the threshold voltage, At least in one series charge received by this energy storage device A direct current received at the energy storage device, increasing the amplitude of a portion of the current. Increase the duration of a portion of the column charging current, without interfering with the reversing pulse. Charging pulse providing a fraction of the series charging current received at the energy storage device Increasing the number, reducing the amplitude of the specific reversing pulse discharge current, The duration of the pole pulse discharge current is reduced or the charge pulse is not intervened. Reducing at least one of the following steps:   Repeating the above steps; Equalization method including: 13. Measuring the temperature of each of the energy storage devices;   The threshold voltage of each device is determined based on the temperature of the energy storage device. Deciding;   In the comparing step, the threshold voltage determined based on the temperature and each data Comparing the voltage difference at the vice and   The method according to claim 1, further comprising: 14． The temperature of the energy storage device comprising the plurality of energy storage devices; Measuring;   Determining a threshold voltage based on the temperature of the energy storage device When,   In the comparing step, the voltage difference of the energy storage device is Comparing with a threshold voltage determined by the temperature of the energy storage device;   The method according to claim 1, further comprising:
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