JP2003189487A - 電池システム、出力制御装置及びその方法 - Google Patents

電池システム、出力制御装置及びその方法

Info

Publication number
JP2003189487A
JP2003189487A JP2001383758A JP2001383758A JP2003189487A JP 2003189487 A JP2003189487 A JP 2003189487A JP 2001383758 A JP2001383758 A JP 2001383758A JP 2001383758 A JP2001383758 A JP 2001383758A JP 2003189487 A JP2003189487 A JP 2003189487A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
battery unit
battery
main battery
unit
main
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2001383758A
Other languages
English (en)
Inventor
Yoshiyuki Matsubara
美之 松原
Hiroyuki Tamura
裕之 田村
Daisuke Kawaseki
大祐 河関
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nat Res Inst Of Fire & Disaste
National Research Institute Of Fire & Disaster
Original Assignee
Nat Res Inst Of Fire & Disaste
National Research Institute Of Fire & Disaster
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nat Res Inst Of Fire & Disaste, National Research Institute Of Fire & Disaster filed Critical Nat Res Inst Of Fire & Disaste
Priority to JP2001383758A priority Critical patent/JP2003189487A/ja
Publication of JP2003189487A publication Critical patent/JP2003189487A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10Energy storage using batteries

Landscapes

  • Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)
  • Secondary Cells (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 メモリー効果のある2次電池を使用し、この
2次電池の全充電量を使いきっても、電力供給対象装置
の使用を継続し、且つ、その2次電池の寿命短命化を防
止することができる電池システムを実現する。 【解決手段】 充電及び放電が可能なメモリー効果のあ
る電池からなる主電池部2と、少なくとも放電が可能な
メモリー効果のない電池からなる補助電池部4と、主電
池部2と補助電池部4とに接続され、主電池部2または
補助電池部4のいずれか一方の出力を選択するスイッチ
8と、主電池部2の放電量を監視し、この監視結果に基
づいて主電池部2の全充電量が放電済みであると判断し
た場合に、スイッチ8を主電池部2から補助電池部4へ
切り替える指示を行う制御部6とを備える。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、電池を用いて電力
を供給するための電池システムに係り、特に、メモリー
効果のある2次電池を使用する場合に用いて好適な電池
システム、並びにこの電池システムの出力を制御する出
力制御装置及びその方法に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、充放電が可能な2次電池が様々な
分野で利用されているが、その2次電池の特性の一つに
メモリー効果と呼ばれるものが知られている。メモリー
効果とは、充電量の内で電流として取り出せる電気量
が、前回の放電時の残留電荷力の影響を受けるというも
のである。そして、全充電量を放電しきらない内に充電
を行うと、このメモリー効果により電池充電容量が減少
し、電池寿命が短くなってしまう。このためメモリー効
果のある2次電池を使用する際には、常に全充電量を使
いきってから充電することが好ましい。
【0003】しかしながら、全充電量を毎回使いきるこ
とは、その2次電池によって動作する装置の電池切れに
よるトラブルを考慮すると困難な場合がある。例えば、
電気自動車の場合、走行により全充電量を使いきるよう
にすると、道路上で立ち往生することとなるので、全充
電量を使いきることは事実上不可能である。
【0004】これに対処するために、従来においては充
電器に強制放電機能を具備し、これにより充電開始前に
全充電量を放電して電池充電容量の低下を防止してい
る。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上述した従来
の強制放電により充電開始前に全充電量を放電する方法
では、強制的な充放電反復により2次電池が劣化する虞
がある。また、充電開始前に全充電量を放電するので、
この時間分だけ充電時間が増大するという問題もある。
【0006】また、メモリー効果のない2次電池を使用
するという対処法も考えられるが、一般的に、メモリー
効果のない2次電池(リチウムイオン電池等)は、メモ
リー効果のある2次電池(ニッケル水素電池等)に比べ
て高価であり、電気自動車など、大容量の電池を必要と
する装置には不向きである。
【0007】本発明は、このような事情を考慮してなさ
れたもので、その目的は、メモリー効果のある2次電池
を使用し、この2次電池の全充電量を使いきっても、電
力供給対象装置の使用を継続し、且つ、その2次電池の
寿命短命化を防止することができる電池システムを提供
することにある。
【0008】また、本発明は、その電池システムを実現
するための出力制御装置及びその方法を提供することも
目的とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めに、本発明の出力制御装置は、充電及び放電が可能な
電池からなる主電池部と、少なくとも放電が可能な電池
からなる補助電池部とからなる複合電池の出力元とし
て、前記主電池部または前記補助電池部のいずれか一方
を選択する出力制御装置であって、前記主電池部と前記
補助電池部とに接続され、前記主電池部または前記補助
電池部のいずれか一方の出力を選択する切替手段と、前
記主電池部の放電量を監視し、この監視結果に基づいて
前記主電池部の全充電量が放電済みであると判断した場
合に、前記切替手段に対して、前記複合電池の出力元を
前記主電池部から前記補助電池部へ切り替える指示を行
う制御手段とを備えたことを特徴とする。
【0010】さらには、前記制御手段は、前記主電池部
の充電量を監視し、この監視結果に基づいて前記主電池
部が満充電であると判断した場合に、前記切替手段に対
して、前記複合電池の出力元を前記補助電池部から前記
主電池部へ切り替える指示を行うことが好ましい。
【0011】請求項3に記載の出力制御装置において
は、前記主電池部から前記補助電池部への切り替え、ま
たは、前記補助電池部から前記主電池部への切り替え、
を報知する報知手段をさらに備えたことを特徴とする。
【0012】本発明の電池システムは、請求項1乃至請
求項3のいずれかの項に記載の出力制御装置と、前記出
力制御装置に接続され、充電及び放電が可能なメモリー
効果のある電池からなる主電池部と、前記出力制御装置
に接続され、少なくとも放電が可能なメモリー効果のな
い電池からなる補助電池部とを備え、前記出力制御装置
は、前記主電池部または前記補助電池部のいずれか一方
の出力を自システムの出力として使用することを特徴と
する。
【0013】本発明の出力制御方法は、充電及び放電が
可能な電池からなる主電池部と、少なくとも放電が可能
な電池からなる補助電池部とからなる複合電池の出力元
として、前記主電池部または前記補助電池部のいずれか
一方を選択する出力制御方法であって、前記主電池部の
放電量を監視する過程と、この監視結果に基づいて前記
主電池部の全充電量が放電済みであるか否かを判断する
過程と、前記主電池部の全充電量が放電済みであると判
断した場合に、前記複合電池の出力元を前記主電池部か
ら前記補助電池部へ切り替える過程とを含むことを特徴
とする。
【0014】さらには、前記主電池部の充電量を監視す
る過程と、この監視結果に基づいて前記主電池部が満充
電であるか否かを判断する過程と、前記主電池部が満充
電であると判断した場合に、前記複合電池の出力元を前
記補助電池部から前記主電池部へ切り替える過程とを含
むことが好ましい。
【0015】請求項7に記載の出力制御方法において
は、前記主電池部から前記補助電池部への切り替え、ま
たは、前記補助電池部から前記主電池部への切り替え、
を報知するを報知する過程をさらに含むことを特徴とす
る。
【0016】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照し、本発明の一
実施形態について説明する。図1は本発明の電池システ
ムにおける概念を説明するための図である。この図1に
示すように、本発明の電池システムにおいては、メモリ
ー効果のある2次電池を主電池として使用し、この他に
補助電池としてメモリー効果のない電池を備え、これら
主電池および補助電池により複合電池を構成する。この
複合電池の電池容量、すなわち主電池および補助電池の
各電池容量の合計が電池システムの全電池容量となる。
そして、主電池の全充電量が放電済みとなったことを契
機に、電池システムの出力元(電力供給元)を主電池か
ら補助電池へ切り替えるようにする。これにより、主電
池の全充電量を使いきることが可能となり、この結果と
して主電池(メモリー効果のある2次電池)の寿命短命
化を防止することができるようになる。さらに、主電池
の全充電量を使いきった後は補助電池により電力を供給
することができるので、電力供給対象装置の使用を継続
することができるという効果も得られる。
【0017】なお、主電池および補助電池の各電池容量
の割合は、電力供給対象装置の利用環境等に応じて適宜
決定すればよい。また、補助電池としてはメモリー効果
のない電池を使用するが、例えば、リチウムイオン電池
等のメモリー効果のない2次電池を使用してもよく、あ
るいは放電のみが可能な1次電池を使用してもよい。以
下、本発明の一実施形態について詳細に説明する。
【0018】図2は、本発明の一実施形態による電池シ
ステムの構成を示すブロック図である。この図2におい
て、電池システムは、充電及び放電が可能なメモリー効
果のある電池(ニッケル水素電池等の2次電池)からな
る主電池部2と、少なくとも放電が可能なメモリー効果
のない電池(リチウムイオン電池等の2次電池や1次電
池)からなる補助電池部4と、制御部6と、スイッチ8
とを備える。
【0019】制御部6は主電池部2とスイッチ8に接続
されている。スイッチ8は、2つの入力端子と1つの出
力端子を備えており、各入力端子にはそれぞれ主電池部
2または補助電池部4の各出力が接続され、また、出力
端子は電池システムの出力電流を出力するためのもので
ある。
【0020】なお、主電池部2および補助電池部4は、
それぞれに単体の電池で構成されていてもよく、あるい
は複数の電池から構成されるものであってもよい。
【0021】制御部6は、主電池部2の放電量を監視
し、この監視結果に基づいて主電池部の全充電量が放電
済みであると判断した場合に、スイッチ8を主電池部2
側から補助電池部4側へ切り替える。これにより、通常
時は電池システムの出力元(電力供給元)として主電池
部2が選択されており、この主電池部2から流れ出す電
流が電池システムの出力電流となっているが、主電池部
2の全充電量を使いきった後は自動的に電池システムの
出力元として補助電池部4が選択され、この補助電池部
4から流れ出す電流が電池システムの出力電流となる。
【0022】また、制御部6は、主電池部2の充電量を
監視し、この監視結果に基づいて主電池部2が満充電で
あると判断した場合に、スイッチ8を主電池部2側から
補助電池部4側へ切り替える。これにより、主電池部2
の充電完了後、自動的に主電池部2を使用することがで
きる。この結果、補助電池部4の電池容量を能率的に使
用することが可能である。
【0023】なお、制御部6が行う主電池部2の放電量
監視の方法としては、例えば、主電池部2の出力電圧を
計測し、この出力電圧に対応する予め設定済みの放電量
を取得するようにする。あるいは、主電池部2の出力電
流を計測し、この出力電流の総量から放電量を求めるよ
うにしてもよい。また、充電量の監視についても、上記
放電量監視の場合と同様にして行う。
【0024】図3は、上記図2に示す制御部6が行う出
力制御処理の流れを示すフローチャートである。初め
に、制御部6は、スイッチ8により主電池部2側を選択
して、主電池部2を出力元として使用する(図2に示す
状態)。次いで、主電池部2の放電量を監視し、全充電
量が放電済みであるか否かを判断する。ここで、制御部
6は総放電量と満充電量とが一致したことを条件として
全充電量が放電済みであると判断する(ステップS10
0、S102)。なお、制御部6には、主電池部2に充
電可能な電気量が満充電量として予め設定されている。
【0025】次いで、全充電量が放電済みであると判断
した場合、スイッチ8を主電池部2側から補助電池部4
側へ切り替える(ステップS104)。これにより、補
助電池部4が電池システムの出力元として使用される。
【0026】次いで、制御部6は、主電池部2の充電量
を監視し、満充電であるか否かを判断する(ステップS
106、S108)。次いで、満充電であると判断した
場合、スイッチ8を補助電池部4側から主電池部2側へ
切り替えて、上記ステップS100へ処理を戻す(ステ
ップS110)。これにより、再び、主電池部2が電池
システムの出力元として使用される。
【0027】なお、上述した実施形態においては、制御
部が制御手段に対応し、スイッチが切替手段に対応す
る。
【0028】また、上述した実施形態において、主電池
部から補助電池部へのスイッチの切り替え、または、補
助電池部から主電池部へのスイッチの切り替え、を報知
するようにしてもよい。例えば、ランプあるいは液晶表
示装置等により表示するようにしてもよく、あるいはブ
ザーや音声発生装置等により音で通知するようにしても
よい。このように、例えば、主電池部から補助電池部へ
の切り替えを報知すれば、使用者に対して、電池寿命短
命化を招くことなく主電池部の充電を開始可能な契機を
知らせることができる。また、補助電池部から主電池部
への切り替えを報知すれば、使用者に対して主電池部の
充電完了を知らせることができる。
【0029】また、上述した実施形態において、スイッ
チ8を手動で切替可能なように構成してもよい。
【0030】以上、本発明の実施形態を図面を参照して
詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られ
るものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計
変更等も含まれる。
【0031】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
主電池部の全充電量を使いきることが可能となり、この
結果として主電池(メモリー効果のある2次電池)の寿
命短命化を防止することができる。さらに、主電池部の
全充電量を使いきった後は補助電池部により電力を供給
することができるので、電力供給対象装置の使用を継続
することができるという効果も得られる。また、メモリ
ー効果のない小容量の電池を補助電池部に使用すること
により、電池システム全体として、メモリー効果のない
電池と同様の使い勝手が実現可能であるという効果が得
られる。
【0032】また、請求項2に記載の発明によれば、主
電池部の充電が完了すると、自動的に主電池部を使用す
るので、補助電池部の電池容量を能率的に使用すること
が可能である。
【0033】また、請求項3に記載の発明によれば、使
用者に対して、電池寿命短命化を招くことなく主電池部
の充電を開始可能な契機、あるいは主電池部の充電完了
を知らせることができる。これにより、使用者の利便性
が向上するという効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の電池システムにおける概念を説明す
るための図である。
【図2】 本発明の一実施形態による電池システムの構
成を示すブロック図である。
【図3】 制御部6が行う出力制御処理の流れを示すフ
ローチャートである。
【符号の説明】
2 主電池部 4 補助電池部 6 制御部 8 スイッチ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 河関 大祐 東京都三鷹市中原3丁目14番1号 独立行 政法人消防研究所内 Fターム(参考) 5G003 AA01 BA04 CB08 DA07 DA18 EA06 5H030 AA04 BB22 BB23 FF41

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 充電及び放電が可能な電池からなる主電
    池部と、少なくとも放電が可能な電池からなる補助電池
    部とからなる複合電池の出力元として、前記主電池部ま
    たは前記補助電池部のいずれか一方を選択する出力制御
    装置であって、 前記主電池部と前記補助電池部とに接続され、前記主電
    池部または前記補助電池部のいずれか一方の出力を選択
    する切替手段と、 前記主電池部の放電量を監視し、この監視結果に基づい
    て前記主電池部の全充電量が放電済みであると判断した
    場合に、前記切替手段に対して、前記複合電池の出力元
    を前記主電池部から前記補助電池部へ切り替える指示を
    行う制御手段と、 を備えたことを特徴とする出力制御装置。
  2. 【請求項2】 前記制御手段は、 前記主電池部の充電量を監視し、この監視結果に基づい
    て前記主電池部が満充電であると判断した場合に、前記
    切替手段に対して、前記複合電池の出力元を前記補助電
    池部から前記主電池部へ切り替える指示を行うことを特
    徴とする請求項1に記載の出力制御装置。
  3. 【請求項3】 前記主電池部から前記補助電池部への切
    り替え、または、前記補助電池部から前記主電池部への
    切り替え、を報知する報知手段をさらに備えたことを特
    徴とする請求項1または請求項2に記載の出力制御装
    置。
  4. 【請求項4】 請求項1乃至請求項3のいずれかの項に
    記載の出力制御装置と、 前記出力制御装置に接続され、充電及び放電が可能なメ
    モリー効果のある電池からなる主電池部と、 前記出力制御装置に接続され、少なくとも放電が可能な
    メモリー効果のない電池からなる補助電池部とを備え、 前記出力制御装置は、前記主電池部または前記補助電池
    部のいずれか一方の出力を自システムの出力として使用
    することを特徴とする電池システム。
  5. 【請求項5】 充電及び放電が可能な電池からなる主電
    池部と、少なくとも放電が可能な電池からなる補助電池
    部とからなる複合電池の出力元として、前記主電池部ま
    たは前記補助電池部のいずれか一方を選択する出力制御
    方法であって、 前記主電池部の放電量を監視する過程と、 この監視結果に基づいて前記主電池部の全充電量が放電
    済みであるか否かを判断する過程と、 前記主電池部の全充電量が放電済みであると判断した場
    合に、前記複合電池の出力元を前記主電池部から前記補
    助電池部へ切り替える過程と、 を含むことを特徴とする出力制御方法。
  6. 【請求項6】 前記主電池部の充電量を監視する過程
    と、 この監視結果に基づいて前記主電池部が満充電であるか
    否かを判断する過程と、 前記主電池部が満充電であると判断した場合に、前記複
    合電池の出力元を前記補助電池部から前記主電池部へ切
    り替える過程と、 をさらに含むことを特徴とする請求項5に記載の出力制
    御方法。
  7. 【請求項7】 前記主電池部から前記補助電池部への切
    り替え、または、前記補助電池部から前記主電池部への
    切り替え、を報知するを報知する過程をさらに含むこと
    を特徴とする請求項5または請求項6に記載の出力制御
    方法。
JP2001383758A 2001-12-17 2001-12-17 電池システム、出力制御装置及びその方法 Pending JP2003189487A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2001383758A JP2003189487A (ja) 2001-12-17 2001-12-17 電池システム、出力制御装置及びその方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2001383758A JP2003189487A (ja) 2001-12-17 2001-12-17 電池システム、出力制御装置及びその方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2003189487A true JP2003189487A (ja) 2003-07-04

Family

ID=27593708

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2001383758A Pending JP2003189487A (ja) 2001-12-17 2001-12-17 電池システム、出力制御装置及びその方法

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2003189487A (ja)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010220354A (ja) * 2009-03-16 2010-09-30 Denso Corp 車載電源装置
WO2014034221A1 (ja) * 2012-08-30 2014-03-06 日産自動車株式会社 電池情報システム
JP2014123241A (ja) * 2012-12-21 2014-07-03 Nec Personal Computers Ltd 外付けバッテリー取り付け治具、携帯型情報処理装置、及びプログラム
JP2017229226A (ja) * 2016-06-17 2017-12-28 オムロン株式会社 蓄電制御システム、蓄電制御方法及び蓄電制御プログラム

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010220354A (ja) * 2009-03-16 2010-09-30 Denso Corp 車載電源装置
WO2014034221A1 (ja) * 2012-08-30 2014-03-06 日産自動車株式会社 電池情報システム
JP2014123241A (ja) * 2012-12-21 2014-07-03 Nec Personal Computers Ltd 外付けバッテリー取り付け治具、携帯型情報処理装置、及びプログラム
JP2017229226A (ja) * 2016-06-17 2017-12-28 オムロン株式会社 蓄電制御システム、蓄電制御方法及び蓄電制御プログラム
JP7021456B2 (ja) 2016-06-17 2022-02-17 オムロン株式会社 蓄電制御システム、蓄電制御方法及び蓄電制御プログラム

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4613676B2 (ja) 家庭用小型電源装置
US20100216522A1 (en) Cell phone battery system with back-up reserve
JP2002142377A (ja) 再充電可能バッテリ用インテリジェントパワー管理
CA2157642A1 (en) Power conversion equipment monitor/controller method and apparatus
JP2001283934A (ja) 電池パック識別装置及び電池パック
JP2010239860A (ja) 電池パック及び充電器システム
JP2002359009A (ja) 充電器
JP7475769B2 (ja) バッテリ抵抗算出装置および方法
JP7136855B2 (ja) 給電制御装置、給電システム、給電制御方法、及びプログラム
JP2000270483A (ja) 組電池の充電状態制御装置
JP2013247045A (ja) 電池システム及び電池システム搭載機器
JP2003189487A (ja) 電池システム、出力制御装置及びその方法
JPH11113183A (ja) バッテリ装置
JP2003158827A (ja) リチウムイオン電池の充電方法および充電装置ならびに放電制御装置
JP2000253586A (ja) 電池の充電方法と電源装置
JPH114549A (ja) 電池充電装置
JP2001339867A (ja) 電池とモーターを内蔵する電気機器
JP6008735B2 (ja) 荷役車両の電源装置
JP2003299257A (ja) 充電装置
JP2005287092A (ja) 充電装置及びこの充電装置を備えてなる充電式電動器具セット
JPH06111852A (ja) バッテリシステム
JPH1198712A (ja) 充電器
JP7444181B2 (ja) 充電制御装置
CN115064798B (zh) 一种电池的控制方法、电池和电池管理系统
JP2013240201A (ja) 電源装置、制御方法及びプログラム

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20040804

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20051124

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20060124

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20060523