JP2002271999A - 電源装置 - Google Patents
電源装置Info
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- JP2002271999A JP2002271999A JP2001069893A JP2001069893A JP2002271999A JP 2002271999 A JP2002271999 A JP 2002271999A JP 2001069893 A JP2001069893 A JP 2001069893A JP 2001069893 A JP2001069893 A JP 2001069893A JP 2002271999 A JP2002271999 A JP 2002271999A
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/10—Energy storage using batteries
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- Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)
- Secondary Cells (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 二次電池は所定の電圧を越えて過充電を行っ
たり、所定の電圧以下までの過放電を行うと、電池性能
が低下するとともに寿命が短くなる。複数個の二次電池
を直列接続したような電源装置の場合、各電池の電圧が
均一で無くなると特定のセルが過充電や過放電になる。
例えば充電時は複数個の電池の内で満充電に一番近い電
池が最初に過充電となる。また放電時は複数個の電池の
内で空充電に一番近い電池が最初に過放電となる。 【解決手段】 本発明は、複数個の二次電池を直列状態
に接続して対象機器に電力を供給する電源装置におい
て、前記機器に電力を供給しない時は前記二次電池を並
列状態に接続する手段を設けたことを特徴とする電源装
置である。
たり、所定の電圧以下までの過放電を行うと、電池性能
が低下するとともに寿命が短くなる。複数個の二次電池
を直列接続したような電源装置の場合、各電池の電圧が
均一で無くなると特定のセルが過充電や過放電になる。
例えば充電時は複数個の電池の内で満充電に一番近い電
池が最初に過充電となる。また放電時は複数個の電池の
内で空充電に一番近い電池が最初に過放電となる。 【解決手段】 本発明は、複数個の二次電池を直列状態
に接続して対象機器に電力を供給する電源装置におい
て、前記機器に電力を供給しない時は前記二次電池を並
列状態に接続する手段を設けたことを特徴とする電源装
置である。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は携帯機器用の電源装
置および主電源のバックアップ用の電源装置に関する。
置および主電源のバックアップ用の電源装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、社会の情報機器が急速に普及し小
型機器としての携帯情報機器が増大している。これら携
帯情報機器は電池を内蔵した電源装置が搭載されてい
る。また大型機器としての情報機器は終日稼働されてい
る。このために停電時の対策として電池を内蔵した電源
装置がバックアップ用として準備されている。
型機器としての携帯情報機器が増大している。これら携
帯情報機器は電池を内蔵した電源装置が搭載されてい
る。また大型機器としての情報機器は終日稼働されてい
る。このために停電時の対策として電池を内蔵した電源
装置がバックアップ用として準備されている。
【０００３】これらの電源装置は複数個の電池にて構成
されている。この電池は充電と放電を繰り返し可能な二
次電池である。
されている。この電池は充電と放電を繰り返し可能な二
次電池である。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかし、特に複数個の
電池を直列に接続した電源装置は下記の問題を有する。
直列に接続された二次電池は所定の電圧を越えて過充電
を行ったり、所定の電圧以下までの過放電を行うと、電
池性能が劣化するとともに寿命が短くなる。
電池を直列に接続した電源装置は下記の問題を有する。
直列に接続された二次電池は所定の電圧を越えて過充電
を行ったり、所定の電圧以下までの過放電を行うと、電
池性能が劣化するとともに寿命が短くなる。
【０００５】各電池の電圧が不均一になると特定の電池
が過充電や過放電になる。例えば充電時は直列接続され
た複数個の電池の内で満充電に一番近い電池が最初に過
充電となる。また放電時は直列接続された複数個の電池
の内で空充電に一番近い電池が最初に過放電となる。
が過充電や過放電になる。例えば充電時は直列接続され
た複数個の電池の内で満充電に一番近い電池が最初に過
充電となる。また放電時は直列接続された複数個の電池
の内で空充電に一番近い電池が最初に過放電となる。
【０００６】各電池の電圧が均一で無くなるのは電池の
充電放電の繰り返しによるものと、複数個の電池を直列
に接続した状態で放置する場合である。これらは各電池
固有の特性、具体的には仕込容量のバラツキや劣化特性
のバラツキ等に起因するものである。
充電放電の繰り返しによるものと、複数個の電池を直列
に接続した状態で放置する場合である。これらは各電池
固有の特性、具体的には仕込容量のバラツキや劣化特性
のバラツキ等に起因するものである。
【０００７】直列接続された複数の電池を電源装置に載
置した最初は各電池の電圧が均一である。しかし充放電
を幾度と繰り返すと次第に各電池の電圧が不均一とな
り、やがて不均一の度合いが大きくなる。そしていずれ
かの電池が過充電または過放電になる。
置した最初は各電池の電圧が均一である。しかし充放電
を幾度と繰り返すと次第に各電池の電圧が不均一とな
り、やがて不均一の度合いが大きくなる。そしていずれ
かの電池が過充電または過放電になる。
【０００８】結果として、電池性能の劣化を促進するだ
けでなく寿命も短くなる。
けでなく寿命も短くなる。
【０００９】本発明の目的は、複数個の二次電池を直列
接続した各電池の不均一な電圧を均一に補正して、電池
性能の劣化を防止できる電源装置を提供するものであ
る。
接続した各電池の不均一な電圧を均一に補正して、電池
性能の劣化を防止できる電源装置を提供するものであ
る。
【００１０】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項１に記載の発明は複数個の二次電池を直列に
設け、接続された機器に電力を供給し、または機器から
電力を供給される電源装置において、前記機器に電力を
供給しない時、且つ機器から電力を供給されない時は前
記二次電池を並列に接続し、前記機器に電力を供給する
時、または機器から電力を供給される時は前記二次電池
を直列に接続することを特徴とする電源装置を提供す
る。従って、複数個の二次電池を直列接続した各電池の
不均一な電圧を均一に補正できる。このために電池性能
の劣化を防止できる。
に、請求項１に記載の発明は複数個の二次電池を直列に
設け、接続された機器に電力を供給し、または機器から
電力を供給される電源装置において、前記機器に電力を
供給しない時、且つ機器から電力を供給されない時は前
記二次電池を並列に接続し、前記機器に電力を供給する
時、または機器から電力を供給される時は前記二次電池
を直列に接続することを特徴とする電源装置を提供す
る。従って、複数個の二次電池を直列接続した各電池の
不均一な電圧を均一に補正できる。このために電池性能
の劣化を防止できる。
【００１１】更に、請求項２に記載の発明は複数個の二
次電池と、前記二次電池を直列接続に又は並列接続に切
り替えるスイッチと、スイッチコントロール信号の指示
にて、充電又は放電時は複数個の二次電池を直列接続
に、充電又は放電時以外は並列接続に切り替える制御部
とを有することを特徴とする電源装置を提供する。結果
として複数個の二次電池を直列接続した各電池の不均一
な電圧を均一に補正できる。このために電池性能の劣化
を防止できる。
次電池と、前記二次電池を直列接続に又は並列接続に切
り替えるスイッチと、スイッチコントロール信号の指示
にて、充電又は放電時は複数個の二次電池を直列接続
に、充電又は放電時以外は並列接続に切り替える制御部
とを有することを特徴とする電源装置を提供する。結果
として複数個の二次電池を直列接続した各電池の不均一
な電圧を均一に補正できる。このために電池性能の劣化
を防止できる。
【００１２】
【発明の実施の形態】図１は本発明に係る電源装置の概
略回路図である。
略回路図である。
【００１３】１は電源装置、２又は３はリチウムイオン
等の二次電池、４は電池の出力を機器から遮断する出力
遮断スイッチ、５又は６は二次電池１又は２の接続を直
列／並列に切り替える接続切替スイッチ、７は機器側が
電源装置に充電、放電を指示するスイッチコントロール
（SC）信号の端子、８は電源装置の電力入出力端子、９
は出力遮断スイッチと接続切替スイッチとを切替制御す
る制御部である。
等の二次電池、４は電池の出力を機器から遮断する出力
遮断スイッチ、５又は６は二次電池１又は２の接続を直
列／並列に切り替える接続切替スイッチ、７は機器側が
電源装置に充電、放電を指示するスイッチコントロール
（SC）信号の端子、８は電源装置の電力入出力端子、９
は出力遮断スイッチと接続切替スイッチとを切替制御す
る制御部である。
【００１４】＜動作概略＞次に電源装置１の動作を説明
する。電源装置１は電源装置の電力入出力端子８を介し
て図示しない機器の制御部、駆動部と接続されている。
スイッチコントロール（SC）信号は機器から電源装置１
に指示する充電指示信号または、放電指示信号である。
この充電指示信号は機器内に内蔵された電源アダプター
がＡＣ電源ラインに接続された時に発生する。また放電
指示信号は機器自身の電源を投入した時に電源装置１に
指示信号が発生する。
する。電源装置１は電源装置の電力入出力端子８を介し
て図示しない機器の制御部、駆動部と接続されている。
スイッチコントロール（SC）信号は機器から電源装置１
に指示する充電指示信号または、放電指示信号である。
この充電指示信号は機器内に内蔵された電源アダプター
がＡＣ電源ラインに接続された時に発生する。また放電
指示信号は機器自身の電源を投入した時に電源装置１に
指示信号が発生する。
【００１５】機器から電源装置１のSC端子７に充電指示
信号又は放電指示信号が入力されると接続切替スイッチ
５、６、及び出力遮断スイッチ４を実線側に閉じる。従
って、電池２と３とを直列に接続し図示しない相手側機
器と接続される。そして放電指示の場合は電池２と３と
から電力を機器へ供給する。また充電指示の場合は機器
に接続された電源アダプターを介して電池２と３とに電
力が供給されて充電される。
信号又は放電指示信号が入力されると接続切替スイッチ
５、６、及び出力遮断スイッチ４を実線側に閉じる。従
って、電池２と３とを直列に接続し図示しない相手側機
器と接続される。そして放電指示の場合は電池２と３と
から電力を機器へ供給する。また充電指示の場合は機器
に接続された電源アダプターを介して電池２と３とに電
力が供給されて充電される。
【００１６】次に、機器からの充放電要求信号が解除さ
れる。つまり機器の電源を切断され、且つ電池２と３と
を充電しない場合は電力遮断スイッチ４及び接続切替ス
イッチ５、６を破線側に閉じる。従って、電源装置１と
機器とを遮断すると同時に電池２と３とを並列に接続す
る。電池２と３とを並列に接続されたことによって、例
えば電圧の高い電池２から電圧の低い電池３へ電力が供
給されて電圧の差を無くすことができる。従って、各電
池２、３に電圧の不均一があっても均一に補正される。
結果として複数個の二次電池を直列接続した各電池の不
均一な電圧を均一に補正して、電池性能の劣化を防止で
きる。
れる。つまり機器の電源を切断され、且つ電池２と３と
を充電しない場合は電力遮断スイッチ４及び接続切替ス
イッチ５、６を破線側に閉じる。従って、電源装置１と
機器とを遮断すると同時に電池２と３とを並列に接続す
る。電池２と３とを並列に接続されたことによって、例
えば電圧の高い電池２から電圧の低い電池３へ電力が供
給されて電圧の差を無くすことができる。従って、各電
池２、３に電圧の不均一があっても均一に補正される。
結果として複数個の二次電池を直列接続した各電池の不
均一な電圧を均一に補正して、電池性能の劣化を防止で
きる。
【００１７】上記電力遮断スイッチ４、及び接続切替ス
イッチ５、６はリレーコイル、又は半導体スイッチ（ト
ランジスタ、FET 等）等を用いることができる。
イッチ５、６はリレーコイル、又は半導体スイッチ（ト
ランジスタ、FET 等）等を用いることができる。
【００１８】以上のような電池電源の接続状態を切り換
える回路構成は、これをパック電池のケース内壁に組み
込んで電源の出力端子と共に制御信号ＳＣの入力端子を
設けておくことにより各種の携帯情報機器に容易に適合
させることができる。 ＜電池の劣化率試験＞円筒形リチウムイオン二次電池を
３個直列に接続した電源装置をＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄの４組を
準備した。Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄの４組共に３個直列で充電し
た。その後、Ａ、Ｃの２組は直列接続のまま２週間放置
した。他のＢ、Ｄの２組を並列接続に接続替えし２週間
放置した。そしてＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄの４組の電源装置の劣
化率を試験した。
える回路構成は、これをパック電池のケース内壁に組み
込んで電源の出力端子と共に制御信号ＳＣの入力端子を
設けておくことにより各種の携帯情報機器に容易に適合
させることができる。 ＜電池の劣化率試験＞円筒形リチウムイオン二次電池を
３個直列に接続した電源装置をＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄの４組を
準備した。Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄの４組共に３個直列で充電し
た。その後、Ａ、Ｃの２組は直列接続のまま２週間放置
した。他のＢ、Ｄの２組を並列接続に接続替えし２週間
放置した。そしてＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄの４組の電源装置の劣
化率を試験した。
【００１９】その手順を以下に記述する。 １）同一仕様の電源装置A,B,C,D に対し次の条件で初期
容量を測定した。 ２）次に、直列接続の状態にて、下記充電条件にて満充
電にした。
容量を測定した。 ２）次に、直列接続の状態にて、下記充電条件にて満充
電にした。
【００２０】 充電：650mA12.6VのCC-CV 充電4 時間カット 放電：650 mA、1300 mA 、2600 mA のCC放電3Vカット ３）続いて、電源装置A,C は直列接続のまま、電源装置
B,D は並列接続に変更を行い、電源装置A,B は環境温度
45度Ｃに、電源装置C,D は環境温度60度Ｃに、それぞれ
２週間放置した。 ４）放置後、並列に組んだ電源装置B,D を直列接続に変
更し、電源装置A,B,C,Dを1300 mA のCC放電3Vカットで
放電させた。 ５）電源装置A,B,C,D の劣化率を放置前容量と放置後容
量測定し劣化率を算出した。劣化率は下記の通りであ
る。
B,D は並列接続に変更を行い、電源装置A,B は環境温度
45度Ｃに、電源装置C,D は環境温度60度Ｃに、それぞれ
２週間放置した。 ４）放置後、並列に組んだ電源装置B,D を直列接続に変
更し、電源装置A,B,C,Dを1300 mA のCC放電3Vカットで
放電させた。 ５）電源装置A,B,C,D の劣化率を放置前容量と放置後容
量測定し劣化率を算出した。劣化率は下記の通りであ
る。
【００２１】劣化率＝（放置前容量―放置後容量）／
（放置前容量）×100 ＜電池の劣化率確認試験結果＞電池の劣化率試験結果を
表に記載している。
（放置前容量）×100 ＜電池の劣化率確認試験結果＞電池の劣化率試験結果を
表に記載している。
【００２２】
【００２３】保存環境温度４５度Ｃで２週間放置された
電源装置ＡとＢの劣化率を比較する。放電電流が650 m
A、1300 mA 、2600 mA の３ケースともに電源装置Ｂの
劣化率が小さい。次に、保存環境温度６０度Ｃで２週間
放置された電源装置ＣとＤの劣化率を比較する。放電電
流が650 mA、1300 mA 、2600 mA の３ケースともに電源
装置Ｄの劣化率が小さい。結果として、電源装置１が充
電又は放電のいづれも行わないときには二次電池を並列
接続にすることで直列接続にしていたものより劣化を抑
制することができる。
電源装置ＡとＢの劣化率を比較する。放電電流が650 m
A、1300 mA 、2600 mA の３ケースともに電源装置Ｂの
劣化率が小さい。次に、保存環境温度６０度Ｃで２週間
放置された電源装置ＣとＤの劣化率を比較する。放電電
流が650 mA、1300 mA 、2600 mA の３ケースともに電源
装置Ｄの劣化率が小さい。結果として、電源装置１が充
電又は放電のいづれも行わないときには二次電池を並列
接続にすることで直列接続にしていたものより劣化を抑
制することができる。
【００２４】
【発明の効果】以上説明したとおり、本発明を用いれば
複数個の二次電池を直列接続した各電池の不均一な電圧
を均一に補正して、電池性能の劣化を防止できる。従っ
て２個以上の二次電池を直列接続したパック電池を電源
として用いるノートパソコン等において、電源スイッチ
のオンオフに連動して電池相互の接続関係を前述のよう
に切り換えるようにしておけば、電源の寿命を長くもた
せる上できわめて有益である。
複数個の二次電池を直列接続した各電池の不均一な電圧
を均一に補正して、電池性能の劣化を防止できる。従っ
て２個以上の二次電池を直列接続したパック電池を電源
として用いるノートパソコン等において、電源スイッチ
のオンオフに連動して電池相互の接続関係を前述のよう
に切り換えるようにしておけば、電源の寿命を長くもた
せる上できわめて有益である。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明に係る電源装置の概略回路図である。
１ 電源装置、 ２、３ 二次電池、 ４ 出力遮断スイッチ、 ５、６ 接続切替スイッチ、 ７ スイッチコントロール信号の端子、 ８ 電源装置の電力入出力端子、 ９ 制御部、
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 吉田 賢介 神奈川県川崎市中原区上小田中４丁目１番 １号 富士通株式会社内 (72)発明者 明石 忍 神奈川県川崎市中原区上小田中４丁目１番 １号 富士通株式会社内 Ｆターム(参考） 5G003 AA04 BA05 DA13 5H030 AA03 AA04 AS06 AS11 BB21 BB26
Claims (2)
- 【請求項１】 複数個の二次電池を直列状態に接続して
対象機器に電力を供給する電源装置において、 前記機器に電力を供給しない時は前記二次電池を並列状
態に接続する手段を設けたことを特徴とする電源装置。 - 【請求項２】 複数個の二次電池と、 前記二次電池を直列接続に又は並列接続に切り替えるス
イッチと、 スイッチコントロール信号の指示にて、充電又は放電時
は複数個の二次電池を直列接続に、 充電又は放電時以外は並列接続に切り替える制御部とを
有することを特徴とする電源装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001069893A JP2002271999A (ja) | 2001-03-13 | 2001-03-13 | 電源装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001069893A JP2002271999A (ja) | 2001-03-13 | 2001-03-13 | 電源装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002271999A true JP2002271999A (ja) | 2002-09-20 |
Family
ID=18927855
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001069893A Withdrawn JP2002271999A (ja) | 2001-03-13 | 2001-03-13 | 電源装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002271999A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010009796A (ja) * | 2008-06-25 | 2010-01-14 | Nec Tokin Corp | 二次電池パック |
| WO2014156390A1 (ja) * | 2013-03-27 | 2014-10-02 | 三菱重工業株式会社 | 産業機械用電池システム |
| CN105634057A (zh) * | 2016-01-15 | 2016-06-01 | 北京小米移动软件有限公司 | 电池、移动终端及电池控制方法 |
| CN107953787A (zh) * | 2016-10-18 | 2018-04-24 | 福特全球技术公司 | 用于对电池进行充电的系统和方法 |
| JP2019118221A (ja) * | 2017-12-27 | 2019-07-18 | トヨタ自動車株式会社 | 充電装置 |
| JP2019129558A (ja) * | 2018-01-22 | 2019-08-01 | トヨタ自動車株式会社 | 蓄電システム |
-
2001
- 2001-03-13 JP JP2001069893A patent/JP2002271999A/ja not_active Withdrawn
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010009796A (ja) * | 2008-06-25 | 2010-01-14 | Nec Tokin Corp | 二次電池パック |
| WO2014156390A1 (ja) * | 2013-03-27 | 2014-10-02 | 三菱重工業株式会社 | 産業機械用電池システム |
| JP2014193033A (ja) * | 2013-03-27 | 2014-10-06 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 産業機械用電池システム |
| CN105634057A (zh) * | 2016-01-15 | 2016-06-01 | 北京小米移动软件有限公司 | 电池、移动终端及电池控制方法 |
| CN107953787A (zh) * | 2016-10-18 | 2018-04-24 | 福特全球技术公司 | 用于对电池进行充电的系统和方法 |
| CN107953787B (zh) * | 2016-10-18 | 2023-08-22 | 福特全球技术公司 | 用于对电池进行充电的系统和方法 |
| JP2019118221A (ja) * | 2017-12-27 | 2019-07-18 | トヨタ自動車株式会社 | 充電装置 |
| JP7006263B2 (ja) | 2017-12-27 | 2022-01-24 | トヨタ自動車株式会社 | 充電装置 |
| JP2019129558A (ja) * | 2018-01-22 | 2019-08-01 | トヨタ自動車株式会社 | 蓄電システム |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
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