JP2002272010A - 直列接続の電池群の充放電回路 - Google Patents
直列接続の電池群の充放電回路Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 直列接続の電池群の充放電回路において簡単
な構成で充放電動作を中断することなく充放電回路から
劣化電池を除外または電圧を均等化させる充放電回路の
提供。 【解決手段】 直列接続された複数の電池Ｂ１〜Ｂｎの
中に含まれる劣化電池の充放電に対処して、正常な電池
群から劣化電池をバイパスして充放電を行い、劣化電池
の電圧が他の正常な電池の電圧と同じになることを条件
として正常な電池群に復帰せしめるように充放電回路を
構成する。この充放電時における一連のバイパス動作は
新たに生じる電圧不均衡に対しても反復して行われる。
な構成で充放電動作を中断することなく充放電回路から
劣化電池を除外または電圧を均等化させる充放電回路の
提供。 【解決手段】 直列接続された複数の電池Ｂ１〜Ｂｎの
中に含まれる劣化電池の充放電に対処して、正常な電池
群から劣化電池をバイパスして充放電を行い、劣化電池
の電圧が他の正常な電池の電圧と同じになることを条件
として正常な電池群に復帰せしめるように充放電回路を
構成する。この充放電時における一連のバイパス動作は
新たに生じる電圧不均衡に対しても反復して行われる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、電力貯蔵、電気自
動車用などに使用する電池の貯蔵容量を上げるため、複
数の電池を直列に接続して成る直列接続の電池群の充放
電回路に関する。
動車用などに使用する電池の貯蔵容量を上げるため、複
数の電池を直列に接続して成る直列接続の電池群の充放
電回路に関する。
【０００２】
【従来の技術】直列接続された複数の電池の充放電を行
う場合、劣化電池の混在や個々の電池のばらつきにより
電池の過充電や過放電が生じる。充電時において劣化電
池が直列接続に混在しているとその電池は過充電され、
電圧は他の正常な電池の電圧より高くなるとともに、そ
の温度も増加して劣化電池の劣化がいっそう加速され
る。その結果、そのシステムに貯蔵可能なエネルギーの
総容量が減少し、さらに無理な充電を続行すれば寿命を
短縮し、劣化を促進して遂には安全上の問題が発生する
おそれがある。特に、リチウムイオンバッテリが使用さ
れる場合は、過充電によって安全上重大な事態が生じる
恐れがある。このため劣化電池の電圧異常上昇を考慮
し、充電時間の短縮を行う必要がある。
う場合、劣化電池の混在や個々の電池のばらつきにより
電池の過充電や過放電が生じる。充電時において劣化電
池が直列接続に混在しているとその電池は過充電され、
電圧は他の正常な電池の電圧より高くなるとともに、そ
の温度も増加して劣化電池の劣化がいっそう加速され
る。その結果、そのシステムに貯蔵可能なエネルギーの
総容量が減少し、さらに無理な充電を続行すれば寿命を
短縮し、劣化を促進して遂には安全上の問題が発生する
おそれがある。特に、リチウムイオンバッテリが使用さ
れる場合は、過充電によって安全上重大な事態が生じる
恐れがある。このため劣化電池の電圧異常上昇を考慮
し、充電時間の短縮を行う必要がある。
【０００３】従来の過充電防止回路では、直列接続され
た電池群の一つの電池の電圧が設定値以上になると全体
の充電を停止してしまい、その他の電池を完全に充電す
ることはできない。また、過放電防止回路では直列接続
された電池群の一つの電池電圧が設定値以下になると全
体の放電を停止してしまいその他の電池を完全に放電す
ることはできない。
た電池群の一つの電池の電圧が設定値以上になると全体
の充電を停止してしまい、その他の電池を完全に充電す
ることはできない。また、過放電防止回路では直列接続
された電池群の一つの電池電圧が設定値以下になると全
体の放電を停止してしまいその他の電池を完全に放電す
ることはできない。
【０００４】劣化電池や不均質な電池は電池群から除外
または電池の電圧を均一にする必要があるが、従来にお
ける劣化電池除去回路は多くの高価な部品、複雑な制御
回路から構成されており、電力貯蔵、電気自動車用とし
て使用する場合、電池の個数分そのような回路を必要と
していた。
または電池の電圧を均一にする必要があるが、従来にお
ける劣化電池除去回路は多くの高価な部品、複雑な制御
回路から構成されており、電力貯蔵、電気自動車用とし
て使用する場合、電池の個数分そのような回路を必要と
していた。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、直列
接続の電池群の充放電回路において簡単な構成で充放電
動作を中断することなく充放電回路から劣化電池を除外
または電圧を均等化させる充放電回路を提供することに
ある。
接続の電池群の充放電回路において簡単な構成で充放電
動作を中断することなく充放電回路から劣化電池を除外
または電圧を均等化させる充放電回路を提供することに
ある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】直列接続された複数の電
池の中に含まれる劣化電池の充放電に対処して、正常な
電池群から劣化電池をバイパスして充放電を行い、劣化
電池の電圧が他の正常な電池の電圧と同じになることを
条件として正常な電池群に復帰せしめるように充放電回
路を構成している。この充放電時における一連のバイパ
ス動作は新たに生じる電圧不均衡に対しても反復して行
われる。
池の中に含まれる劣化電池の充放電に対処して、正常な
電池群から劣化電池をバイパスして充放電を行い、劣化
電池の電圧が他の正常な電池の電圧と同じになることを
条件として正常な電池群に復帰せしめるように充放電回
路を構成している。この充放電時における一連のバイパ
ス動作は新たに生じる電圧不均衡に対しても反復して行
われる。
【０００７】具体的には、本発明の充放電回路は、充電
電流に対して順方向に配置されたダイオードＤ１ｎと、
これに並列に接続されたスイッチＳ１ｎとから成る第１
のスイッチング・アセンブリと電池とを接続して成る直
列単体を複数直列に接続した電池群、充電電流に対して
逆方向に配置されたダイオードＤ２ｎと、これに並列に
接続されたスイッチＳ２ｎとから成り、前記の直列単体
に並列に接続された第２のスイッチング・アセンブリ、
充電時に前記のスイッチング・アセンブリのスイッチＳ
１ｎ常時開、Ｓ２ｎ常時開で、ダイオードＤ１ｎを介し
て充電電流を流し、それぞれの電池の電圧を監視し、異
常な電圧増加を示す劣化電池を検出するとそれの第２の
スイッチング・アセンブリのスイッチＳ２ｎを閉じ充電
電流を流すことによりシステムを停止せずに前記の劣化
電池を除外し、その後劣化電池を新品電池と交換し全て
の電池が同じ電圧になるとスイッチＳ２ｎを開いて正常
な状態に復帰させるようにスイッチを制御する充電用制
御装置、放電時には前記のスイッチング・アセンブリの
スイッチＳ２ｎ常時開で、放電電流はスイッチＳ１ ｎを
常時閉として流し、それぞれの電池の電圧を監視し、異
常な電圧低下を示す劣化電池を検出するとそれの第１の
スイッチング・アセンブリのスイッチＳ１ｎを開き、ダ
イオードＤ２ｎを介して充電電流を流すことによりシス
テムを停止せずに前記の劣化電池を除外し、その後劣化
電池を新品電池と交換し全ての電池が同じ電圧になると
スイッチＳ１ｎを閉じて正常な状態に復帰させるように
スイッチを制御する放電用制御装置を備えたことを特徴
とする。
電流に対して順方向に配置されたダイオードＤ１ｎと、
これに並列に接続されたスイッチＳ１ｎとから成る第１
のスイッチング・アセンブリと電池とを接続して成る直
列単体を複数直列に接続した電池群、充電電流に対して
逆方向に配置されたダイオードＤ２ｎと、これに並列に
接続されたスイッチＳ２ｎとから成り、前記の直列単体
に並列に接続された第２のスイッチング・アセンブリ、
充電時に前記のスイッチング・アセンブリのスイッチＳ
１ｎ常時開、Ｓ２ｎ常時開で、ダイオードＤ１ｎを介し
て充電電流を流し、それぞれの電池の電圧を監視し、異
常な電圧増加を示す劣化電池を検出するとそれの第２の
スイッチング・アセンブリのスイッチＳ２ｎを閉じ充電
電流を流すことによりシステムを停止せずに前記の劣化
電池を除外し、その後劣化電池を新品電池と交換し全て
の電池が同じ電圧になるとスイッチＳ２ｎを開いて正常
な状態に復帰させるようにスイッチを制御する充電用制
御装置、放電時には前記のスイッチング・アセンブリの
スイッチＳ２ｎ常時開で、放電電流はスイッチＳ１ ｎを
常時閉として流し、それぞれの電池の電圧を監視し、異
常な電圧低下を示す劣化電池を検出するとそれの第１の
スイッチング・アセンブリのスイッチＳ１ｎを開き、ダ
イオードＤ２ｎを介して充電電流を流すことによりシス
テムを停止せずに前記の劣化電池を除外し、その後劣化
電池を新品電池と交換し全ての電池が同じ電圧になると
スイッチＳ１ｎを閉じて正常な状態に復帰させるように
スイッチを制御する放電用制御装置を備えたことを特徴
とする。
【０００８】また、本発明の充放電回路は、充電時に、
直列接続された複数電池の中に電圧の高い劣化電池が存
在する場合、電圧の高い劣化電池が正常な電圧の電池と
同じになるまで、システムを停止せずにスイッチにより
劣化電池をバイパスし電圧を均等化させるようにスイッ
チを制御する充電用制御装置、放電時において、直列接
続された複数電池の中に電圧の低い劣化電池が存在する
場合、電圧の低い劣化電池が正常な電圧の電池と同じに
なるまで、システムを停止せずにスイッチにより劣化電
池をバイパスし電圧を均等化させるようにスイッチを制
御する放電用制御装置を備えたことを特徴とする。
直列接続された複数電池の中に電圧の高い劣化電池が存
在する場合、電圧の高い劣化電池が正常な電圧の電池と
同じになるまで、システムを停止せずにスイッチにより
劣化電池をバイパスし電圧を均等化させるようにスイッ
チを制御する充電用制御装置、放電時において、直列接
続された複数電池の中に電圧の低い劣化電池が存在する
場合、電圧の低い劣化電池が正常な電圧の電池と同じに
なるまで、システムを停止せずにスイッチにより劣化電
池をバイパスし電圧を均等化させるようにスイッチを制
御する放電用制御装置を備えたことを特徴とする。
【０００９】
【発明の実施の形態】本発明は、前記の除去または電圧
均等化回路の充電時において、除去または均等化切替時
の並列接続に伴う短絡電流を防ぐため、電池に直列接続
されたダイオードＤ１ｎを採用することにより、回路構
成が、簡単かつ安価なものとなる。
均等化回路の充電時において、除去または均等化切替時
の並列接続に伴う短絡電流を防ぐため、電池に直列接続
されたダイオードＤ１ｎを採用することにより、回路構
成が、簡単かつ安価なものとなる。
【００１０】図１に本発明による直列接続の電池群から
劣化電池を除外または均等化させる充放電回路の構成を
示す。
劣化電池を除外または均等化させる充放電回路の構成を
示す。
【００１１】図１において充電電流に対して順方向に配
置されたダイオードＤ１ｎと、これに並列に接続された
スイッチＳ１ｎとから成る第１のスイッチング・アセン
ブリを介して電池Ｂｎを直列に接続して電池群を構成し
ている。
置されたダイオードＤ１ｎと、これに並列に接続された
スイッチＳ１ｎとから成る第１のスイッチング・アセン
ブリを介して電池Ｂｎを直列に接続して電池群を構成し
ている。
【００１２】第２のスイッチング・アセンブリは、第１
のスイッチング・アセンブリと電池Ｂｎとを接続して成
る直列単体に並列に接続され、充電電流に対して逆方向
に配置されたダイオードＤ２ｎと、これに並列に接続さ
れたスイッチＳ２ｎとから成る。
のスイッチング・アセンブリと電池Ｂｎとを接続して成
る直列単体に並列に接続され、充電電流に対して逆方向
に配置されたダイオードＤ２ｎと、これに並列に接続さ
れたスイッチＳ２ｎとから成る。
【００１３】正常な状態において電池Ｂ１、Ｂ２…
Ｂｎ.が充電される時は、スイッチＳ１ １、Ｓ１２…Ｓ
１ｎが開いて、ダイオードＤ１１、Ｄ１２…Ｄ１ｎを経
由して充電装置３から充電電流が供給される。また、放
電される時は、スイッチＳ１１、Ｓ１２…Ｓ１ｎが全て
閉じて放電電流が負荷４へ供給される。
Ｂｎ.が充電される時は、スイッチＳ１ １、Ｓ１２…Ｓ
１ｎが開いて、ダイオードＤ１１、Ｄ１２…Ｄ１ｎを経
由して充電装置３から充電電流が供給される。また、放
電される時は、スイッチＳ１１、Ｓ１２…Ｓ１ｎが全て
閉じて放電電流が負荷４へ供給される。
【００１４】図２に仮に電池を４個用いた場合の充電時
の動作フロー図を、充電時の劣化電池の除去回路構成と
共に示す。
の動作フロー図を、充電時の劣化電池の除去回路構成と
共に示す。
【００１５】劣化電池の除外動作については以下で詳述
するように、充電用制御装置１は充電装置３からの充電
時に前記の第１のスイッチング・アセンブリのスイッチ
Ｓ１ ｎを開き（常時開）、ダイオードＤ１ｎを介して充
電電流を流し、それぞれの電池Ｂｎの電圧を監視し（Ｓ
１）、異常な電圧増加を示す劣化電池を検出する（Ｓ
２）とそれの第２のスイッチング・アセンブリのスイッ
チＳ２ｎを閉じ（Ｓ３）充電電流を迂回することにより
システムを停止せずに前記の劣化電池を除外し、その後
劣化電池を新品電池と交換し全ての電池が同じ電圧にな
るとスイッチＳ２ ｎを開いて（Ｓ４）正常な状態に復帰
させる。
するように、充電用制御装置１は充電装置３からの充電
時に前記の第１のスイッチング・アセンブリのスイッチ
Ｓ１ ｎを開き（常時開）、ダイオードＤ１ｎを介して充
電電流を流し、それぞれの電池Ｂｎの電圧を監視し（Ｓ
１）、異常な電圧増加を示す劣化電池を検出する（Ｓ
２）とそれの第２のスイッチング・アセンブリのスイッ
チＳ２ｎを閉じ（Ｓ３）充電電流を迂回することにより
システムを停止せずに前記の劣化電池を除外し、その後
劣化電池を新品電池と交換し全ての電池が同じ電圧にな
るとスイッチＳ２ ｎを開いて（Ｓ４）正常な状態に復帰
させる。
【００１６】図３に仮に電池を４個用いた場合の放電時
の動作フロー図を、放電時の劣化電池の除去回路構成と
共に示す。
の動作フロー図を、放電時の劣化電池の除去回路構成と
共に示す。
【００１７】放電用制御装置２は放電時にはスイッチン
グ・アセンブリのスイッチＳ２ｎ常時開で、放電電流は
スイッチＳ１ｎを常時閉として負荷４に放電電流を流
し、それぞれの電池の電圧を監視し（Ｓ５）、異常な電
圧低下を示す劣化電池を検出する（Ｓ６）とそれの第１
のスイッチング・アセンブリのスイッチＳ１ｎを開き
（Ｓ７）、ダイオードＤ２ｎを介して放電電流を流すこ
とによりシステムを停止せずに劣化電池を除外し、その
後劣化電池を新品電池と交換し全ての電池が同じ電圧に
なるとスイッチＳ１ｎを閉じて（Ｓ８）正常な状態に復
帰させる。
グ・アセンブリのスイッチＳ２ｎ常時開で、放電電流は
スイッチＳ１ｎを常時閉として負荷４に放電電流を流
し、それぞれの電池の電圧を監視し（Ｓ５）、異常な電
圧低下を示す劣化電池を検出する（Ｓ６）とそれの第１
のスイッチング・アセンブリのスイッチＳ１ｎを開き
（Ｓ７）、ダイオードＤ２ｎを介して放電電流を流すこ
とによりシステムを停止せずに劣化電池を除外し、その
後劣化電池を新品電池と交換し全ての電池が同じ電圧に
なるとスイッチＳ１ｎを閉じて（Ｓ８）正常な状態に復
帰させる。
【００１８】図４は劣化電池の均等化動作について仮に
電池を４個用いた場合の充電時における劣化電池をバイ
パスする電圧均等化回路図、図５は動作フロー図であ
る。図４及び図５において、直列に接続された電池
Ｂ１、Ｂ２、Ｂ３およびＢ４のうち電池Ｂ１が他の電池
よりも電圧の高い劣化電池であると仮定する。また、こ
の回路の充電電流をＩｒとする。ここで、劣化電池の電
圧Ｖ１をその他の電池の電圧と均衡させるため、充電用
制御装置１によって、並列スイッチＳ２１をｔ１で閉じ
る（Ｓ９）。その時、電圧Ｖ１は内部抵抗による電圧低
下がゼロになるためＶ１'に下がる。ここで、ｔ１での
電圧Ｖ１はＶ１’で一定に保たれる。その後、ｔ２の時
のＶ２の値とＶ１がｔ１の時のＶ１（ｔ１）と等しくな
った時（Ｓ１０）にＳ２１は開き（Ｓ）、その時、電圧
Ｖ１はこの電圧に復旧する。ｔ２の後、Ｖ１はＶ２と同
じ電圧で充電されるため、均衡した充電が可能となる。
なお、このバイパス動作はｔ２以降に生じる新たな電圧
不均衡に対しても、劣化電池のバイパス動作を何度も繰
り返し、電圧を均等化する。
電池を４個用いた場合の充電時における劣化電池をバイ
パスする電圧均等化回路図、図５は動作フロー図であ
る。図４及び図５において、直列に接続された電池
Ｂ１、Ｂ２、Ｂ３およびＢ４のうち電池Ｂ１が他の電池
よりも電圧の高い劣化電池であると仮定する。また、こ
の回路の充電電流をＩｒとする。ここで、劣化電池の電
圧Ｖ１をその他の電池の電圧と均衡させるため、充電用
制御装置１によって、並列スイッチＳ２１をｔ１で閉じ
る（Ｓ９）。その時、電圧Ｖ１は内部抵抗による電圧低
下がゼロになるためＶ１'に下がる。ここで、ｔ１での
電圧Ｖ１はＶ１’で一定に保たれる。その後、ｔ２の時
のＶ２の値とＶ１がｔ１の時のＶ１（ｔ１）と等しくな
った時（Ｓ１０）にＳ２１は開き（Ｓ）、その時、電圧
Ｖ１はこの電圧に復旧する。ｔ２の後、Ｖ１はＶ２と同
じ電圧で充電されるため、均衡した充電が可能となる。
なお、このバイパス動作はｔ２以降に生じる新たな電圧
不均衡に対しても、劣化電池のバイパス動作を何度も繰
り返し、電圧を均等化する。
【００１９】図６に放電時における劣化電池をバイパス
する電圧均等化回路、図７に動作フロー図を示す。
する電圧均等化回路、図７に動作フロー図を示す。
【００２０】図６及び図７において、Ｂ１、Ｂ２、Ｂ３
およびＢ４は直列に接続された電池で電池Ｂ１が他の電
池よりも電圧の低い劣化電池であると仮定する。また、
この回路の放電電流をＩ０とする。ここで、劣化電池の
電圧Ｖ１をその他の電池の電圧と均衡させるために、放
電用制御装置２により、ｔ１でスイッチＳ１１が開かれ
る（Ｓ１２）。その時、電池Ｂ１は開放となるので電圧
Ｖ１は、Ｖ１”に上がる。ここで、ｔ１での電圧Ｖ
１は、Ｖ１”で一定に保たれる。その後、ｔ２の時のＶ
２の値とＶ１がｔ１の時のＶ１（ｔ１）と等しくなった
時（Ｓ１３）にＳ１ １は閉じ（Ｓ１４）、その時、電圧
Ｖ１はこの電圧に復旧する。ｔ２の後、Ｖ１はＶ２と同
じ電圧で放電されるため、均衡した放電が可能となる。
なお、このバイパス動作は、ｔ２以降に生じる新たな電
圧不均衡に対しても、劣化電池のバイパス動作を何度も
繰り返し、電圧を均等化する。
およびＢ４は直列に接続された電池で電池Ｂ１が他の電
池よりも電圧の低い劣化電池であると仮定する。また、
この回路の放電電流をＩ０とする。ここで、劣化電池の
電圧Ｖ１をその他の電池の電圧と均衡させるために、放
電用制御装置２により、ｔ１でスイッチＳ１１が開かれ
る（Ｓ１２）。その時、電池Ｂ１は開放となるので電圧
Ｖ１は、Ｖ１”に上がる。ここで、ｔ１での電圧Ｖ
１は、Ｖ１”で一定に保たれる。その後、ｔ２の時のＶ
２の値とＶ１がｔ１の時のＶ１（ｔ１）と等しくなった
時（Ｓ１３）にＳ１ １は閉じ（Ｓ１４）、その時、電圧
Ｖ１はこの電圧に復旧する。ｔ２の後、Ｖ１はＶ２と同
じ電圧で放電されるため、均衡した放電が可能となる。
なお、このバイパス動作は、ｔ２以降に生じる新たな電
圧不均衡に対しても、劣化電池のバイパス動作を何度も
繰り返し、電圧を均等化する。
【００２１】また、本回路の特徴として充電時の除去ま
たは電圧均等化する動作過程において、スイッチＳ２１
閉じ電池Ｂ１を劣化電池として除去または均等化する並
列接続の際にスイッチＳ２１を閉じた後、電池Ｂ１によ
る短絡電流をダイオードＤ１ １によって阻止している。
これにより構成回路の簡素化、低コスト化を図ることが
できる。このように当該ダイオードが蓄積電荷なしで完
全であれば、電池Ｂ１の除去の行為が他の正常な単体Ｂ
２、Ｂ３・…Ｂｎに影響を及ぼすことはない。また、実
際には、当該ダイオードを経由する逆方向の突入電流が
瞬間的に観察されることがあるが、この突入電流の量は
当該ダイオードの蓄積電荷に起因するものでダイオード
の回復特性として知られている。
たは電圧均等化する動作過程において、スイッチＳ２１
閉じ電池Ｂ１を劣化電池として除去または均等化する並
列接続の際にスイッチＳ２１を閉じた後、電池Ｂ１によ
る短絡電流をダイオードＤ１ １によって阻止している。
これにより構成回路の簡素化、低コスト化を図ることが
できる。このように当該ダイオードが蓄積電荷なしで完
全であれば、電池Ｂ１の除去の行為が他の正常な単体Ｂ
２、Ｂ３・…Ｂｎに影響を及ぼすことはない。また、実
際には、当該ダイオードを経由する逆方向の突入電流が
瞬間的に観察されることがあるが、この突入電流の量は
当該ダイオードの蓄積電荷に起因するものでダイオード
の回復特性として知られている。
【００２２】
【発明の効果】上記したように本発明によれば下記の効
果を奏する。
果を奏する。
【００２３】1) 劣化電池を含む電池直列接続の場合に
おいて、充放電動作を中断することなく劣化電池を除去
するための回路が、並列スイッチと直列ダイオードの単
純な構造で実現できる。
おいて、充放電動作を中断することなく劣化電池を除去
するための回路が、並列スイッチと直列ダイオードの単
純な構造で実現できる。
【００２４】2) 電池直列接続時に劣化電池が混在して
いる場合、そのシステムの均衡した充電／放電に応用す
ることができる。
いる場合、そのシステムの均衡した充電／放電に応用す
ることができる。
【図１】本発明の充放電回路の構成図
【図２】充電時の動作フロー図
【図３】放電時の動作フロー図
【図４】充電時における劣化電池をバイパスする電圧均
等化回路図
等化回路図
【図５】充電時の動作フロー図
【図６】放電時における劣化電池をバイパスする電圧均
等化回路図
等化回路図
【図７】放電時の動作フロー図
１：充電用制御装置 ２：放電用制御装置 ３：充電装置 ４：負荷 Ｄ１ｎ：ダイオード Ｓ１ｎ：スイッチ Ｄ２ｎ：ダイオード Ｓ２ｎ：スイッチ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 足立 和之 福岡市南区塩原２丁目１番47号 九州電力 株式会社総合研究所内 (72)発明者 有吉 吾一 福岡市南区塩原２丁目１番47号 九州電力 株式会社総合研究所内 Ｆターム(参考） 5G003 AA01 BA03 CA11 CC04 DA04 EA08 FA06 5G053 AA09 AA12 BA04 EC06 FA05 5H030 AA03 AA04 BB01 BB23 FF43 FF44
Claims (2)
- 【請求項１】 充電電流に対して順方向に配置されたダ
イオードＤ１ｎと、これに並列に接続されたスイッチＳ
１ｎとから成る第１のスイッチング・アセンブリと電池
とを接続して成る直列単体を複数直列に接続した電池群
と、 充電電流に対して逆方向に配置されたダイオードＤ２ｎ
と、これに並列に接続されたスイッチＳ２ｎとから成
り、前記の直列単体に並列に接続された第２のスイッチ
ング・アセンブリと、 充電時に前記のスイッチング・アセンブリのスイッチＳ
１ｎ常時開、Ｓ２ｎ常時開で、ダイオードＤ１ｎを介し
て充電電流を流し、それぞれの電池の電圧を監視し、異
常な電圧増加を示す劣化電池を検出するとそれの第２の
スイッチング・アセンブリのスイッチＳ２ｎを閉じ充電
電流を流すことによりシステムの充電動作を停止せずに
前記の劣化電池を除外し、その後劣化電池を新品電池と
交換し全ての電池が同じ電圧になるとスイッチＳ２ｎを
開いて正常な状態に復帰させるようにスイッチを制御す
る充電用制御装置と、 放電時には前記のスイッチング・アセンブリのスイッチ
Ｓ２ｎ常時開で、放電電流はスイッチＳ１ｎを常時閉と
して流し、それぞれの電池の電圧を監視し、異常な電圧
低下を示す劣化電池を検出するとそれの第１のスイッチ
ング・アセンブリのスイッチＳ１ｎを開き、ダイオード
Ｄ２ｎを介して充電電流を流すことによりシステムの放
電動作を停止せずに前記の劣化電池を除外し、その後劣
化電池を新品電池と交換し全ての電池が同じ電圧になる
とスイッチＳ１ｎを閉じて正常な状態に復帰させるよう
にスイッチを制御する放電用制御装置とを備えたことを
特徴とする直列接続の電池群の充放電回路。 - 【請求項２】 請求項１に記載の充放電回路において、
充電時に、直列接続された複数電池の中に電圧の高い劣
化電池が存在する場合、電圧の高い劣化電池が正常な電
圧の電池と同じになるまで、システムを停止せずスイッ
チにより劣化電池をバイパスし電圧を均等化させるよう
にスイッチを制御する充電用制御装置と、 放電時において、直列接続された複数電池の中に電圧の
低い劣化電池が存在する場合、電圧の低い劣化電池が正
常な電圧の電池と同じになるまで、システムを停止せず
スイッチにより劣化電池をバイパスし電圧を均等化させ
るようにスイッチを制御する放電用制御装置とを備え、
均等化させた後、新たに生じる電圧不均衡に対しても前
記のスイッチの開閉を反復して行うことを特徴とした電
池群の充放電回路。
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|---|---|---|---|
| JP2001065700A JP2002272010A (ja) | 2001-03-08 | 2001-03-08 | 直列接続の電池群の充放電回路 |
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ID=18924306
Family Applications (1)
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|---|---|---|---|
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