JP2003309932A - Battery charger - Google Patents

Battery charger

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JP2003309932A
JP2003309932A JP2002110945A JP2002110945A JP2003309932A JP 2003309932 A JP2003309932 A JP 2003309932A JP 2002110945 A JP2002110945 A JP 2002110945A JP 2002110945 A JP2002110945 A JP 2002110945A JP 2003309932 A JP2003309932 A JP 2003309932A
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JP
Japan
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secondary battery
battery
charger
unit cell
common transformer
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Pending
Application number
JP2002110945A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Koichi Mizutani
浩市 水谷
Tadashi Sato
匡 佐藤
Katsuo Yamada
克夫 山田
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FDK Corp
Toyota Motor Corp
Original Assignee
FDK Corp
Toyota Motor Corp
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Publication date
Application filed by FDK Corp, Toyota Motor Corp filed Critical FDK Corp
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    • 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

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

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To improve efficiency in charging of a unit cell by suppressing an electric energy which is taken out of a secondary battery from being consumed as energy loss while appropriately equalizing charging state among the unit cells constituting the secondary battery. <P>SOLUTION: An equalizer circuit 20 comprising a common transformer 22 is provided between a charger 14 and a secondary battery 12 comprising a plurality of unit cells 18 connected in series. A primary-side coil 26 of the common transformer 22 is connected to the secondary battery 12 through a diode 44 in which a forward direction means advancing toward the secondary battery 12. A plurality of secondary-side coils 28 are connected to corresponding unit cells 18 in parallel. A bypass 46 provided parallel to the diode 44 comprises a conduction switch 48. The conduction switch 48 operates to shut off the bypass 46 when the secondary battery 12 is charged while allowing it to be conductive when not charged. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、バッテリ充電装置
に係り、特に、直列接続された複数の単位セルにより構
成される二次バッテリから電気エネルギを取り出し、共
通トランスを用いて各単位セルへ分配することにより各
単位セルの充電状態を均等化するバッテリ充電装置に関
する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a battery charger, and more particularly to extracting electric energy from a secondary battery composed of a plurality of unit cells connected in series and distributing the electric energy to each unit cell using a common transformer. By doing so, the present invention relates to a battery charger that equalizes the state of charge of each unit cell.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、例えば特開2001−25174
号公報に開示される如く、直列接続された複数の単位セ
ルにより構成された二次バッテリを備えるバッテリ充電
装置が知られている。この装置は、二次バッテリに接続
する一次側コイルと各単位セルに対応する二次側コイル
とにより構成される共通トランスを有し、何れか一の単
位セルの起電力が所定値を超えた場合にスイッチング素
子の駆動によりその単位セルの余剰エネルギを共通トラ
ンスによる磁気結合を用いて他の単位セルへ供給する。
かかる構成においては、一部の単位セルの起電力が過度
に上昇した場合に、その分の電気エネルギが他の単位セ
ルへ分配されることにより単位セルの充電状態が均等化
される。従って、上記従来の装置によれば、一部の単位
セルのみの過充電を回避することができ、単位セルをバ
ランスよく充電することができる。
2. Description of the Related Art Conventionally, for example, Japanese Patent Laid-Open No. 2001-25174.
As disclosed in the publication, there is known a battery charger including a secondary battery composed of a plurality of unit cells connected in series. This device has a common transformer composed of a primary coil connected to a secondary battery and a secondary coil corresponding to each unit cell, and the electromotive force of any one unit cell exceeds a predetermined value. In this case, by driving the switching element, the surplus energy of the unit cell is supplied to another unit cell by using magnetic coupling by a common transformer.
In such a configuration, when the electromotive force of some unit cells rises excessively, the electric energy for that amount is distributed to the other unit cells to equalize the charging states of the unit cells. Therefore, according to the above-mentioned conventional device, it is possible to avoid overcharging only some of the unit cells, and it is possible to charge the unit cells in a well-balanced manner.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】ところで、二次バッテ
リの単位セルの充電状態がばらつくのを防止するうえで
は、単位セルから電気エネルギを取り出し他の単位セル
へ分配する均等化処理を常に行うことが好ましい。しか
しながら、このような均等化処理が常に行われる構成で
は、単位セルから取り出した電気エネルギが共通トラン
スを介して分配される過程で生ずるエネルギ損失が増大
するため、充電効率が低下するという不都合が生ずる。
By the way, in order to prevent the state of charge of the unit cells of the secondary battery from fluctuating, it is necessary to always carry out an equalizing process for taking out electric energy from the unit cells and distributing it to other unit cells. Is preferred. However, in such a configuration in which the equalization process is always performed, the energy loss caused in the process of distributing the electric energy taken out from the unit cell through the common transformer is increased, which causes a problem that the charging efficiency is lowered. .

【0004】本発明は、上述の点に鑑みてなされたもの
であり、二次バッテリから取り出される電気エネルギが
エネルギ損失として消費されるのを抑制しつつ、二次バ
ッテリを構成する各単位セルの充電状態の均等化を適切
に行うことで、各単位セルを充電する際の充電効率を向
上させることが可能なバッテリ充電装置を提供すること
を目的とする。
The present invention has been made in view of the above points, and suppresses the consumption of electric energy extracted from the secondary battery as an energy loss, and at the same time, in each unit cell constituting the secondary battery. An object of the present invention is to provide a battery charging device capable of improving the charging efficiency when charging each unit cell by appropriately equalizing the state of charge.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】上記の目的は、請求項1
に記載する如く、直列接続する複数の単位セルにより構
成される二次バッテリと、前記二次バッテリと所定の電
流経路を介して一次側コイルが接続する共通トランスを
有し、前記二次バッテリから該一次側コイルへ供給され
た電気エネルギを、該二次バッテリの各単位セルに対応
する該共通トランスの二次側コイルへ磁気結合により供
給することにより各単位セルへ分配する均等化回路と、
を備えるバッテリ充電装置であって、前記二次バッテリ
から前記所定の電流経路を介する前記共通トランスの一
次側コイルへの電流の流通を、該二次バッテリの充電時
には禁止し、非充電時には許可する電流流通経路制御手
段を備えるバッテリ充電装置により達成される。
The above-mentioned object is defined in claim 1.
As described in (1), the secondary battery includes a plurality of unit cells connected in series, and the secondary battery has a common transformer connected to the primary side coil through a predetermined current path. An equalization circuit that distributes the electric energy supplied to the primary coil to each unit cell of the secondary battery by magnetically supplying the secondary coil of the common transformer corresponding to each unit cell of the secondary battery,
A battery charging device including: a flow of current from the secondary battery to the primary side coil of the common transformer via the predetermined current path is prohibited when the secondary battery is charged and permitted when not charged. This is achieved by a battery charger having a current flow path control means.

【0006】本発明において、二次バッテリから所定の
電流経路を介する共通トランスの一次側コイルへの電流
の流通は、二次バッテリの充電時には禁止され、二次バ
ッテリの非充電時には許可される。かかる電流の流通が
禁止される場合には、二次バッテリから共通トランスへ
電気エネルギを取り出すことができないと共に、その電
気エネルギの共通トランスを介する分配が行われないた
め、二次バッテリの充電時には二次バッテリから取り出
される電気エネルギが共通トランスを流通することに起
因するエネルギ損失が生じない。一方、上記した電流の
流通が許可される場合には、二次バッテリから共通トラ
ンスへの電気エネルギの取り出しが行われ、その電気エ
ネルギが共通トランスを介して各単位セルへ分配され得
るため、二次バッテリの非充電時には各単位セルの充電
状態の均等化が行われる。従って、本発明によれば、二
次バッテリから取り出される電気エネルギが共通トラン
ス等においてエネルギ損失として消費されるのを抑制し
つつ、二次バッテリを構成する各単位セルの充電状態の
均等化を適切に行うので、各単位セルを充電する際の充
電効率を向上させることができる。
In the present invention, the flow of the current from the secondary battery to the primary side coil of the common transformer via the predetermined current path is prohibited when the secondary battery is charged and is permitted when the secondary battery is not charged. When the flow of such current is prohibited, electric energy cannot be taken out from the secondary battery to the common transformer, and the electric energy is not distributed through the common transformer. Therefore, the secondary battery is not charged when the secondary battery is charged. Energy loss due to the electric energy taken out from the next battery flowing through the common transformer does not occur. On the other hand, when the above-mentioned current flow is permitted, electric energy is extracted from the secondary battery to the common transformer, and the electric energy can be distributed to each unit cell via the common transformer. When the next battery is not charged, the state of charge of each unit cell is equalized. Therefore, according to the present invention, it is possible to appropriately equalize the charging states of the unit cells that form the secondary battery while suppressing the consumption of the electric energy extracted from the secondary battery as energy loss in the common transformer or the like. Therefore, the charging efficiency when charging each unit cell can be improved.

【0007】この場合、請求項2に記載する如く、請求
項1記載のバッテリ充電装置において、前記所定の電流
経路に設けられた制御スイッチを備え、前記電流流通経
路制御手段は、前記所定の電流経路を前記制御スイッチ
を用いて前記二次バッテリの充電時には遮断させ、非充
電時には導通させることとすれば、二次バッテリから所
定の電流経路を介する共通トランスの一次側コイルへの
電流の流通を禁止・許可することができる。
In this case, as described in claim 2, in the battery charging device according to claim 1, a control switch provided in the predetermined current path is provided, and the current flow path control means is provided with the predetermined current. If the path is cut off when the secondary battery is charged using the control switch and is made conductive when the secondary battery is not charged, the flow of current from the secondary battery to the primary coil of the common transformer via the predetermined current path is prevented. Can be prohibited or allowed.

【0008】また、請求項3に記載する如く、請求項1
記載のバッテリ充電装置において、前記所定の電流経路
に設けられた、前記共通トランスの一次側コイルから前
記二次バッテリへ向かう方向を順方向とするダイオード
と、前記所定の電流経路に前記ダイオードと並列に設け
られたバイパス通路と、前記バイパス通路に設けられた
制御スイッチと、を備え、前記電流流通経路制御手段
は、前記バイパス通路を前記制御スイッチを用いて前記
二次バッテリの充電時には遮断させ、非充電時には導通
させることとすれば、ダイオードにより共通トランスの
一次側コイルから所定の電流経路を介する二次バッテリ
への電流の流通を常に許可すると共に、バイパス通路に
設けられた制御スイッチの動作により二次バッテリから
所定の電流経路のバイパス通路を介する共通トランスの
一次側コイルへの電流の流通を禁止・許可することがで
きる。
Further, as described in claim 3, claim 1
In the battery charger described above, a diode that is provided in the predetermined current path and has a forward direction from a primary coil of the common transformer to the secondary battery, and a diode that is parallel to the predetermined current path in the predetermined current path. A bypass passage provided in, and a control switch provided in the bypass passage, the current flow path control means, the bypass passage is cut off at the time of charging the secondary battery using the control switch, If it is conducted during non-charging, the diode always allows the current to flow from the primary side coil of the common transformer to the secondary battery through the predetermined current path, and the operation of the control switch provided in the bypass passage. Electricity from the secondary battery to the primary side coil of the common transformer via the bypass passage of the predetermined current path It is possible to disable or enable the distribution.

【0009】尚、請求項4に記載する如く、請求項2又
は3記載のバッテリ充電装置において、前記制御スイッ
チは、前記所定の電流経路を前記二次バッテリの非充電
時には導通させ、充電時には充電電流が流れることによ
り遮断させる自励式スイッチであることとしてもよい。
According to a fourth aspect of the present invention, in the battery charging apparatus according to the second or third aspect, the control switch makes the predetermined current path conductive when the secondary battery is not charged and charges the secondary battery when charging. The switch may be a self-exciting switch that is cut off when a current flows.

【0010】また、上記の目的は、請求項5に記載する
如く、直列接続する複数の単位セルにより構成される二
次バッテリと、前記二次バッテリと所定の電流経路を介
して一次側コイルが接続する共通トランスを有し、前記
二次バッテリから該一次側コイルへ供給された電気エネ
ルギを、該二次バッテリの各単位セルに対応する該共通
トランスの二次側コイルへ磁気結合により供給すること
により各単位セルへ分配する均等化回路と、を備えるバ
ッテリ充電装置であって、前記二次バッテリから前記所
定の電流経路を介する前記共通トランスの一次側コイル
への電流の流通を、該二次バッテリの単位セル間バラツ
キが所定以上に生じていない場合には禁止し、該所定以
上に生じている場合には許可する電流流通経路制御手段
を備えるバッテリ充電装置により達成される。
Further, as described in claim 5, the above object is to provide a secondary battery constituted by a plurality of unit cells connected in series, and a primary side coil via the secondary battery and a predetermined current path. A common transformer to be connected is provided, and the electric energy supplied from the secondary battery to the primary coil is supplied to the secondary coil of the common transformer corresponding to each unit cell of the secondary battery by magnetic coupling. And an equalization circuit for distributing to each unit cell, whereby the flow of current from the secondary battery to the primary side coil of the common transformer via the predetermined current path is A battery having a current flow path control means for prohibiting the variation of the next battery between unit cells when it does not exceed a predetermined value and permitting it when the variation exceeds the predetermined value. It is achieved by collector.

【0011】本発明において、二次バッテリから所定の
電流経路を介する共通トランスの一次側コイルへの電流
の流通は、二次バッテリの単位セル間バラツキが所定以
上に生じていない場合には禁止され、そのバラツキが所
定以上に生じている場合には許可される。かかる電流の
流通が禁止されると、二次バッテリから共通トランスへ
の電気エネルギの取り出しが不可能となると共に、その
電気エネルギの共通トランスを介する分配が行われない
ため、単位セル間バラツキが所定以上に生じていない場
合には二次バッテリから取り出される電気エネルギが共
通トランスを流通することに起因するエネルギ損失が生
じない。一方、上記の電流流通が許可されると、二次バ
ッテリから共通トランスへの電気エネルギの取り出しが
行われ、また、その電気エネルギが共通トランスを介し
て各単位セルへ分配され得るため、単位セル間バラツキ
が所定以上に生じている場合には各単位セルの充電状態
の均等化が行われる。従って、本発明によれば、二次バ
ッテリから取り出される電気エネルギが共通トランス等
においてエネルギ損失として消費されるのを抑制しつ
つ、二次バッテリを構成する各単位セルの充電状態の均
等化を適切に行うので、各単位セルを充電する際の充電
効率を向上させることができる。
In the present invention, the flow of the current from the secondary battery to the primary side coil of the common transformer through the predetermined current path is prohibited when the unit cell variation of the secondary battery does not exceed the predetermined value. , If the variation exceeds a certain level, it is permitted. If the flow of such a current is prohibited, it becomes impossible to take out the electric energy from the secondary battery to the common transformer, and since the electric energy is not distributed through the common transformer, the variation between the unit cells is predetermined. When it does not occur above, the energy loss caused by the electric energy taken out from the secondary battery flowing through the common transformer does not occur. On the other hand, when the above current flow is permitted, electric energy is extracted from the secondary battery to the common transformer, and the electric energy can be distributed to each unit cell via the common transformer. If the variation is more than a predetermined value, the charge states of the unit cells are equalized. Therefore, according to the present invention, it is possible to appropriately equalize the charging states of the unit cells that form the secondary battery while suppressing the consumption of the electric energy extracted from the secondary battery as energy loss in the common transformer or the like. Therefore, the charging efficiency when charging each unit cell can be improved.

【0012】尚、本発明において、「単位セル間バラツ
キ」とは、複数の単位セルの充電状態(充電率)のバラ
ツキのことであり、例えば単位セル個々の電圧に基づい
て検出される。
In the present invention, the "variation between unit cells" refers to the variation in the state of charge (charging rate) of a plurality of unit cells, which is detected based on the voltage of each unit cell, for example.

【0013】この場合、請求項6に記載する如く、請求
項5記載のバッテリ充電装置において、前記所定の電流
経路に設けられた制御スイッチを備え、前記電流流通経
路制御手段は、前記所定の電流経路を前記制御スイッチ
を用いて前記二次バッテリの単位セル間バラツキが前記
所定以上に生じていない場合には遮断させ、該所定以上
に生じている場合には導通させることとすれば、二次バ
ッテリから所定の電流経路を介する共通トランスの一次
側コイルへの電流の流通を禁止・許可することができ
る。
In this case, as described in claim 6, in the battery charging device according to claim 5, a control switch provided in the predetermined current path is provided, and the current flow path control means is provided with the predetermined current. If the path between the unit cells of the secondary battery is not blocked by the control switch when the variation is not more than the predetermined value, and the path is made conductive when the variation is more than the predetermined value, the secondary path is used. It is possible to prohibit / permit the flow of current from the battery to the primary side coil of the common transformer via a predetermined current path.

【0014】また、請求項7に記載する如く、請求項5
記載のバッテリ充電装置において、前記所定の電流経路
に設けられた、前記共通トランスの一次側コイルから前
記二次バッテリへ向かう方向を順方向とするダイオード
と、前記所定の電流経路に前記ダイオードと並列に設け
られたバイパス通路と、前記バイパス通路に設けられた
制御スイッチと、を備え、前記電流流通経路制御手段
は、前記バイパス通路を前記制御スイッチを用いて前記
二次バッテリの単位セル間バラツキが前記所定以上に生
じていない場合には遮断させ、該所定以上に生じている
場合には導通させることとすれば、ダイオードにより共
通トランスの一次側コイルから所定の電流経路を介する
二次バッテリへの電流の流通を常に許可すると共に、バ
イパス通路に設けられた制御スイッチの動作により二次
バッテリから所定の電流経路のバイパス通路を介する共
通トランスの一次側コイルへの電流の流通を禁止・許可
することができる。
Further, as described in claim 7, claim 5
In the battery charger described above, a diode that is provided in the predetermined current path and has a forward direction from a primary coil of the common transformer to the secondary battery, and a diode that is parallel to the predetermined current path in the predetermined current path. A bypass passage provided in the bypass passage, and a control switch provided in the bypass passage, the current flow path control means, the bypass passage using the control switch, there is a variation between the unit cells of the secondary battery. If it does not occur for more than the predetermined value, it is cut off, and if it occurs for more than the predetermined value, it is made to conduct, so that the diode from the primary coil of the common transformer to the secondary battery via the predetermined current path. The current is always allowed to flow, and the operation of the control switch provided in the bypass passage allows the secondary battery to maintain The flow of current to the common transformer primary coil through the bypass passage of the flow path can be disable or enable.

【0015】これらの場合、請求項8に記載する如く、
請求項1乃至7の何れか一項記載のバッテリ充電装置に
おいて、前記二次バッテリと前記所定の電流経路を介し
て接続し、該二次バッテリを充電する充電器を備え、前
記均等化回路は、また、前記充電器による電気エネルギ
の少なくとも一部を前記共通トランスの一次側コイルか
ら二次側コイルへ磁気結合により供給することにより前
記二次バッテリの各単位セルへ分配することとすれば、
充電器による二次バッテリの充電時に共通トランスを介
して各単位セルへ電気エネルギを分配するため、二次バ
ッテリから電気エネルギを取り出すことなく各単位セル
の充電状態の均等化を図ることができる。
In these cases, as described in claim 8,
The battery charging device according to any one of claims 1 to 7, further comprising a charger that is connected to the secondary battery via the predetermined current path to charge the secondary battery, and the equalization circuit Further, if at least a part of the electric energy from the charger is distributed from the primary side coil of the common transformer to the secondary side coil by magnetic coupling to distribute to each unit cell of the secondary battery,
Since the electric energy is distributed to each unit cell through the common transformer when the secondary battery is charged by the charger, the charging state of each unit cell can be equalized without taking out the electric energy from the secondary battery.

【0016】[0016]

【発明の実施の形態】図1は、本発明の第1実施例であ
るバッテリ充電装置10の構成図を示す。本実施例のバ
ッテリ充電装置10は、車両に搭載されている。車両
は、車載バッテリとして機能する二次バッテリ12と、
モータ・ジェネレータやオルタネータ等の充電器14
と、補機やエアコン,カーナビ等の電気負荷16と、を
有している。二次バッテリ12は、直列に接続する複数
(図1において3個)の単位セル18により構成されて
おり、例えば12V程度の出力電圧を有するニッケル水
素バッテリ或いはリチウムイオンバッテリである。二次
バッテリ12は、上記した充電器14および電気負荷1
6に接続されており、車両の回生制動時や車両エンジン
による動力発生時にその運動エネルギを変換して得た電
気エネルギを充電器14から供給されることにより電力
として各単位セル18に蓄えると共に、各単位セル18
に蓄えている電力を電気負荷16に供給することにより
電気負荷16を作動させる。
1 is a block diagram of a battery charging device 10 according to a first embodiment of the present invention. The battery charging device 10 of the present embodiment is installed in a vehicle. The vehicle includes a secondary battery 12 that functions as an in-vehicle battery,
Charger 14 such as motor generator and alternator
And an electric load 16 such as an auxiliary machine, an air conditioner, and a car navigation system. The secondary battery 12 is composed of a plurality (three in FIG. 1) of unit cells 18 connected in series, and is, for example, a nickel hydrogen battery or a lithium ion battery having an output voltage of about 12V. The secondary battery 12 includes the charger 14 and the electric load 1 described above.
6, the electric energy obtained by converting the kinetic energy of the vehicle during regenerative braking of the vehicle or generation of power by the vehicle engine is supplied from the charger 14 to be stored as electric power in each unit cell 18, and Each unit cell 18
The electric load 16 is operated by supplying the electric power stored in the electric load 16 to the electric load 16.

【0017】本実施例のバッテリ充電装置10は、均等
化回路20を備えている。均等化回路20は、二次バッ
テリ12の各単位セル18の充電状態を均等化する回路
である。均等化回路20は、二次バッテリ12と充電器
14との間に設けられている。均等化回路20は、共通
トランス22及びメインスイッチ24を備えている。共
通トランス22は、一次側コイル26及び二次側コイル
28により構成されている。共通トランス22の一次側
コイル26には、メインスイッチ24が直列に接続され
ていると共に、抵抗30およびコンデンサ32からなる
スナバ回路34とダイオード36とを直列接続する回路
が並列に接続されている。スナバ回路34及びダイオー
ド36は、メインスイッチ24がオフとなった際に共通
トランス22に生ずる漏れインダクタンスのエネルギを
吸収する機能を有する。一次側コイル26のメインスイ
ッチ24側と反対側の端子と、メインスイッチ24の一
次側コイル26側と反対側の端子との間には、上記した
充電器14が接続されている。
The battery charger 10 of this embodiment includes an equalizing circuit 20. The equalization circuit 20 is a circuit that equalizes the state of charge of each unit cell 18 of the secondary battery 12. The equalization circuit 20 is provided between the secondary battery 12 and the charger 14. The equalization circuit 20 includes a common transformer 22 and a main switch 24. The common transformer 22 is composed of a primary coil 26 and a secondary coil 28. A main switch 24 is connected in series to the primary coil 26 of the common transformer 22, and a circuit that connects a snubber circuit 34 including a resistor 30 and a capacitor 32 and a diode 36 in series is connected in parallel. The snubber circuit 34 and the diode 36 have a function of absorbing the energy of the leakage inductance generated in the common transformer 22 when the main switch 24 is turned off. The above-described charger 14 is connected between the terminal of the primary coil 26 opposite to the main switch 24 side and the terminal of the main switch 24 opposite to the primary coil 26 side.

【0018】共通トランス22の二次側コイル28は、
二次バッテリ12の各単位セル18にそれぞれ対応して
複数(図1において3個)設けられている。各二次側コ
イル28は、一次側コイル26に対して逆相巻きで構成
されている。各二次側コイル28には、ダイオードから
なる整流回路38が直列に接続されていると共に、対応
する単位セル18が並列に接続されている。整流回路3
8は、一次側コイル26による磁気結合により二次側コ
イル28に誘導された交流を直流に変換する回路であ
る。単位セル18は、整流回路38からの直流電力を蓄
えることが可能となっている。
The secondary coil 28 of the common transformer 22 is
A plurality (three in FIG. 1) is provided corresponding to each unit cell 18 of the secondary battery 12. Each secondary coil 28 is formed in a reverse phase winding with respect to the primary coil 26. A rectifier circuit 38 including a diode is connected in series to each secondary coil 28, and a corresponding unit cell 18 is connected in parallel. Rectifier circuit 3
Reference numeral 8 is a circuit for converting the alternating current induced in the secondary coil 28 into the direct current by the magnetic coupling by the primary coil 26. The unit cell 18 can store the DC power from the rectifier circuit 38.

【0019】共通トランス22の一次側と二次バッテリ
12とは、電流経路40,42を介して接続されてい
る。電流経路40は、共通トランス22の一次側コイル
26のメインスイッチ24側と反対側の端子に接続する
と共に、二次バッテリ12の+端子側に接続する。ま
た、電流経路42は、メインスイッチ24の一次側コイ
ル26側と反対側の端子に接続すると共に、二次バッテ
リ12の−端子側に接続する。
The primary side of the common transformer 22 and the secondary battery 12 are connected via current paths 40 and 42. The current path 40 is connected to the terminal of the primary coil 26 of the common transformer 22 on the side opposite to the main switch 24 side, and is connected to the + terminal side of the secondary battery 12. Further, the current path 42 is connected to the terminal on the side opposite to the primary coil 26 side of the main switch 24, and is also connected to the-terminal side of the secondary battery 12.

【0020】電流経路40の中途には、ダイオード44
が設けられている。ダイオード44は、共通トランス2
2の一次側コイル26から二次バッテリ12の+端子側
へ向かう方向を順方向とするダイオードである。電流経
路40には、ダイオード44に並列にバイパス通路46
が設けられている。バイパス通路46には、その経路を
遮断・導通させる導通スイッチ48が設けられている。
導通スイッチ48は、電磁式スイッチ,バイポーラトラ
ンジスタ,MOS−FET等により構成されており、オ
フ状態にある場合にバイパス通路46を遮断させ、オン
状態にある場合にバイパス通路46を導通させる。
A diode 44 is provided in the middle of the current path 40.
Is provided. The diode 44 is the common transformer 2
This is a diode whose forward direction is the direction from the primary coil 26 of 2 to the + terminal side of the secondary battery 12. The current path 40 includes a bypass passage 46 in parallel with the diode 44.
Is provided. The bypass passage 46 is provided with a conduction switch 48 that cuts off / conducts the path.
The conduction switch 48 is composed of an electromagnetic switch, a bipolar transistor, a MOS-FET, etc., and shuts off the bypass passage 46 when it is in the off state, and makes the bypass passage 46 conductive when it is in the on state.

【0021】導通スイッチ48及び上記したメインスイ
ッチ24はそれぞれ、電子制御ユニット(以下、ECU
と称す)50に接続されている。メインスイッチ24
は、ECU50からの指令に従ってPWM(Pulse Widt
h Modulation)制御によりオン・オフされる。また、導
通スイッチ46は、ECU50からの指令に従ってオン
・オフされる。
The conduction switch 48 and the above-mentioned main switch 24 are each an electronic control unit (hereinafter referred to as ECU).
50). Main switch 24
PWM (Pulse Widt) according to a command from the ECU 50.
h Modulation) It is turned on / off by control. Further, the continuity switch 46 is turned on / off according to a command from the ECU 50.

【0022】ECU50には、また、充電器電圧検出回
路52および単位セル電圧検出回路54が接続されてい
る。充電器電圧検出回路52は、充電器14に並列に設
けられており、充電器14の端子間電圧に応じた信号を
出力する。また、単位セル電圧検出回路54は、単位セ
ル18ごとに設けられており、対応する単位セル18の
端子間電圧に応じた信号を出力する。ECU50は、充
電器電圧検出回路52の出力信号に基づいて充電器14
の端子間電圧V1を検出すると共に、単位セル電圧検出
回路54の出力信号に基づいて各単位セル18の端子間
電圧VC1,VC2,・・・,VCn(本実施例におい
てn=3)を検出し、VC*(ただし、*=1,2,・
・・,n)を加算することにより単位セル18の総電圧
(すなわち、二次バッテリ12の総電圧)V2を検出す
る。ECU50は、各検出結果に基づいてメインスイッ
チ24をPWM制御し、導通スイッチ48をオン・オフ
制御する。
A charger voltage detection circuit 52 and a unit cell voltage detection circuit 54 are also connected to the ECU 50. The charger voltage detection circuit 52 is provided in parallel with the charger 14, and outputs a signal according to the voltage between the terminals of the charger 14. The unit cell voltage detection circuit 54 is provided for each unit cell 18, and outputs a signal according to the terminal voltage of the corresponding unit cell 18. Based on the output signal of the charger voltage detection circuit 52, the ECU 50 determines whether the charger 14
Of the unit cell voltage detection circuit 54 and the inter-terminal voltages VC1, VC2, ..., VCn (n = 3 in the present embodiment) of each unit cell 18 are detected based on the output signal of the unit cell voltage detection circuit 54. VC * (however, * = 1, 2, ...
.., n) is added to detect the total voltage V2 of the unit cells 18 (that is, the total voltage of the secondary battery 12). The ECU 50 performs PWM control of the main switch 24 and ON / OFF control of the conduction switch 48 based on each detection result.

【0023】図2は、本実施例のバッテリ充電装置10
の動作について説明するための図を示す。尚、図2
(A)にはメインスイッチ24がオンされた場合を、ま
た、図2(B)にはメインスイッチ24がオフされた場
合を、それぞれ示している。
FIG. 2 shows a battery charger 10 of this embodiment.
The figure for demonstrating operation | movement of is shown. Incidentally, FIG.
2A shows the case where the main switch 24 is turned on, and FIG. 2B shows the case where the main switch 24 is turned off.

【0024】本実施例の構成においては、導通スイッチ
48がオフにあっても、ダイオード44の機能により充
電器14から電流経路40を介する二次バッテリ12へ
の電流の流通は許容される。このため、直列接続された
単位セル18により構成される二次バッテリ12は、充
電器14から電流経路40およびダイオード44を介し
て電気エネルギの供給を受けることにより充電される。
また、二次バッテリ12は、電気負荷16に電気エネル
ギを供給することにより放電される。
In the configuration of the present embodiment, even if the conduction switch 48 is off, the function of the diode 44 allows the current to flow from the charger 14 to the secondary battery 12 through the current path 40. Therefore, the secondary battery 12 configured by the unit cells 18 connected in series is charged by receiving the supply of electric energy from the charger 14 via the current path 40 and the diode 44.
Further, the secondary battery 12 is discharged by supplying electric energy to the electric load 16.

【0025】二次バッテリ12が電力を蓄えている状況
下で図2(A)に示す如く均等化回路20のメインスイ
ッチ24がオン状態になると、以後、導通スイッチ48
がオン状態にあることを前提として、破線矢印に示す如
く二次バッテリ12の+端子側からバイパス通路46を
介して共通トランス22の一次側コイル26に向けて放
電電流Iが流れる。この際、放電電流Iは、各単位セル
18の放電電流を総和したものである。一次側コイル2
6に電流が供給されると、その分の電気エネルギが共通
トランス22の一次側に充填される。
When the main switch 24 of the equalizing circuit 20 is turned on as shown in FIG. 2 (A) under the condition that the secondary battery 12 is storing electric power, the conduction switch 48 is turned on.
Assuming that is on, the discharge current I flows from the + terminal side of the secondary battery 12 to the primary coil 26 of the common transformer 22 via the bypass passage 46 as indicated by the dashed arrow. At this time, the discharge current I is the sum of the discharge currents of the unit cells 18. Primary coil 2
When a current is supplied to 6, the primary side of the common transformer 22 is filled with the corresponding electric energy.

【0026】かかる状態から図2(B)に示す如くメイ
ンスイッチ24がオフ状態に変化すると、共通トランス
22の一次側コイル26に充電された電気エネルギによ
り各二次側コイル28に起電力が誘導される。この場
合、各単位セル18にはそれぞれ、端子間電圧VC*を
超える電圧が作用し、破線矢印に示す如く二次側コイル
28から充電電流I1,I2,・・・,Inが供給され
る。この際、各単位セル18に流れる充電電流I1,I
2,・・・,Inは、自己に対応する二次側コイル28
に誘導された起電力と自己の端子間電圧VC*との差圧
に応じた値となる。すなわち、端子間電圧VCが大きい
単位セル18には、起電力との差圧が小さくなるので、
相対的に小さな充電電流I*が流れ、一方、端子間電圧
VCが小さい単位セル18には、起電力との差圧が大き
くなるので、相対的に大きな充電電流I*(ただし、*
=1,2,・・・,n)が流れる。
When the main switch 24 changes from this state to the off state as shown in FIG. 2B, an electromotive force is induced in each secondary coil 28 by the electric energy charged in the primary coil 26 of the common transformer 22. To be done. In this case, a voltage exceeding the inter-terminal voltage VC * acts on each unit cell 18, and the charging currents I1, I2, ..., In are supplied from the secondary coil 28 as indicated by the broken line arrow. At this time, the charging currents I1 and I flowing through each unit cell 18
2, ..., In is the secondary coil 28 corresponding to itself.
The value becomes a value corresponding to the differential pressure between the electromotive force induced in and the self-terminal voltage VC *. That is, since the unit cell 18 having a large inter-terminal voltage VC has a small differential pressure with respect to the electromotive force,
A relatively small charging current I * flows, while the unit cell 18 having a small terminal voltage VC has a large differential pressure with respect to the electromotive force, so that a relatively large charging current I * (however, *
= 1, 2, ..., N) flows.

【0027】このように、本実施例の構成においては、
メインスイッチ24がオンされた場合に二次バッテリ1
2の各単位セル18から電気エネルギを取り出して共通
トランス22の一次側に充填すると共に、メインスイッ
チ24がオフされた場合に共通トランス22による磁気
結合を用いてその二次側から各単位セル18にその単位
セル18の端子間電圧VC*に応じた電気エネルギを供
給する。
Thus, in the configuration of this embodiment,
When the main switch 24 is turned on, the secondary battery 1
The electric energy is taken out from each unit cell 18 of No. 2 and is charged into the primary side of the common transformer 22, and when the main switch 24 is turned off, the magnetic coupling by the common transformer 22 is used to make each unit cell 18 from the secondary side. Is supplied with electric energy corresponding to the voltage VC * between the terminals of the unit cell 18.

【0028】単位セル18は、端子間電圧VC*が大き
いほど、残容量が多く、充電状態が満充電に近い状態と
なる。すなわち、単位セル18の端子間電圧VC*は、
その充電状態に応じた値となる。従って、本実施例の構
成においては、メインスイッチ24のオン時、各単位セ
ル18から等分に電気エネルギが取り出される一方、メ
インスイッチ24のオフ時、残容量の比較的少ない単位
セル18には比較的多くの電気エネルギが供給され、ま
た、残容量の比較的多い単位セル18には比較的少ない
電気エネルギが供給される。
In the unit cell 18, the larger the inter-terminal voltage VC *, the larger the remaining capacity, and the charged state becomes closer to full charge. That is, the voltage VC * between the terminals of the unit cell 18 is
The value depends on the state of charge. Therefore, in the configuration of the present embodiment, when the main switch 24 is turned on, electric energy is equally extracted from each unit cell 18, while when the main switch 24 is turned off, the unit cells 18 having a relatively small remaining capacity are discharged. A relatively large amount of electric energy is supplied, and a relatively small amount of electric energy is supplied to the unit cell 18 having a relatively large remaining capacity.

【0029】このため、メインスイッチ24のオン・オ
フを繰り返すことにより、二次バッテリ12を構成する
各単位セル18の充電状態のばらつきを解消させること
ができ、その充電状態の均等化を図ることができる。こ
のように、本実施例のバッテリ充電装置10によれば、
一部の単位セル18のみが過充電となるのを回避するこ
とができ、単位セル18をバランスよく充電することが
できるので、過充電に起因するバッテリ12全体の充電
不能の事態を回避することができ、二次バッテリ12全
体を効率的に充放電させることが可能となっている。以
下、メインスイッチ24のオン・オフにより単位セル1
8の均等化を図る処理を「均等化処理」と称す。
Therefore, by repeatedly turning on and off the main switch 24, it is possible to eliminate the variation in the charging state of each unit cell 18 constituting the secondary battery 12, and to make the charging state uniform. You can Thus, according to the battery charger 10 of the present embodiment,
Since it is possible to prevent only some of the unit cells 18 from being overcharged and the unit cells 18 can be charged in a well-balanced manner, it is possible to avoid a situation in which the entire battery 12 cannot be charged due to overcharging. Therefore, the entire secondary battery 12 can be efficiently charged and discharged. Hereinafter, by turning on / off the main switch 24, the unit cell 1
The process of 8 equalization is referred to as “equalization process”.

【0030】ところで、二次バッテリ12を構成する各
単位セル18の充電状態のバラツキを防止するうえで
は、各単位セルから取り出した電気エネルギを共通トラ
ンス22を介して分配することにより二次バッテリ12
の均等化処理を常時行うことが望ましい。しかしなが
ら、単位セル18から取り出された電気エネルギが共通
トランス22を介して各単位セルに分配される過程にお
いてはエネルギ損失が発生するため、上記の如く均等化
処理が常に行われる構成では、共通トランス22や電流
経路40等において発生するエネルギ損失が増大し、二
次バッテリ12の充電効率が低下するという不都合が生
ずる。
By the way, in order to prevent the variation in the charged state of each unit cell 18 constituting the secondary battery 12, the secondary battery 12 is distributed by distributing the electric energy extracted from each unit cell through the common transformer 22.
It is desirable to always perform the equalization processing of. However, since energy loss occurs in the process in which the electric energy extracted from the unit cell 18 is distributed to each unit cell through the common transformer 22, the common transformer is always used in the configuration in which the equalization process is performed as described above. There is an inconvenience that the energy loss generated in 22 and the current path 40 increases, and the charging efficiency of the secondary battery 12 decreases.

【0031】そこで、本実施例においては、二次バッテ
リ12から取り出される電気エネルギがエネルギ損失と
して消費されるのを抑制することにより、二次バッテリ
12の充電効率を向上させる点に特徴を有している。以
下、図3を参照して、本実施例の特徴部について説明す
る。
Therefore, the present embodiment is characterized in that the charging efficiency of the secondary battery 12 is improved by suppressing the consumption of the electric energy extracted from the secondary battery 12 as an energy loss. ing. Hereinafter, the characteristic part of the present embodiment will be described with reference to FIG.

【0032】本実施例の構成において、充電器14が二
次バッテリ12を充電する場合、その充電電流は、電流
経路40と共に、メインスイッチ24がオン状態にある
際には共通トランス22の一次側コイル26にも流通す
る。一次側コイル26に電流が供給されると、その分の
電気エネルギが共通トランス22の一次側に充填され
る。かかる状態からメインスイッチ24がオフになる
と、共通トランス22の各二次側コイル28に起電力が
誘導され、二次バッテリ12の各単位セル18に充電電
流が供給される。この際、各単位セル18への各充電電
流は、自己に対応する二次側コイル28に誘導された起
電力と自己の端子間電圧VC*との差圧に応じた値とな
る。
In the configuration of the present embodiment, when the charger 14 charges the secondary battery 12, the charging current thereof, together with the current path 40, is the primary side of the common transformer 22 when the main switch 24 is in the ON state. It also flows to the coil 26. When a current is supplied to the primary coil 26, the electric energy for that amount is charged into the primary side of the common transformer 22. When the main switch 24 is turned off from such a state, an electromotive force is induced in each secondary coil 28 of the common transformer 22, and a charging current is supplied to each unit cell 18 of the secondary battery 12. At this time, each charging current to each unit cell 18 has a value according to the differential pressure between the electromotive force induced in the secondary coil 28 corresponding to itself and the terminal voltage VC * of itself.

【0033】このため、本実施例によれば、充電器14
が二次バッテリ12を充電する場合にも、二次バッテリ
12の単位セル18から電気エネルギを取り出して各単
位セル18の充電状態を強制的に均等化する場合と同様
に、共通トランス22による磁気結合を用いて電気エネ
ルギを各単位セル18へその充電状態に応じて分配する
ことができる。従って、充電器14による二次バッテリ
12の充電時、二次バッテリ12は、充電器14による
充電電流の一部が共通トランス22を介して供給される
ことにより、その各単位セル18の充電状態が均等化さ
れるように充電される。この点、充電器14による二次
バッテリ12の充電が行われる際には、各単位セル18
の充電状態の均等化を図るうえで、各単位セル18から
電気エネルギを強制的に共通トランス22の一次側に取
り出すことは不要である。
Therefore, according to this embodiment, the charger 14
Also when the secondary battery 12 is charged by the common transformer 22, as in the case where the electric energy is taken out from the unit cells 18 of the secondary battery 12 to forcibly equalize the charge states of the unit cells 18. The coupling can be used to distribute electrical energy to each unit cell 18 depending on its state of charge. Therefore, when the secondary battery 12 is charged by the charger 14, the charging state of each unit cell 18 is supplied to the secondary battery 12 by supplying a part of the charging current by the charger 14 through the common transformer 22. Are charged so that they are equalized. In this regard, when the secondary battery 12 is charged by the charger 14, each unit cell 18
It is not necessary to forcibly extract the electric energy from each unit cell 18 to the primary side of the common transformer 22 in order to equalize the charging states of the.

【0034】本実施例において、二次バッテリ12と共
通トランス22の一次側との間には、電流経路40が設
けられている。電流経路40には、一次コイル26から
二次バッテリ12の+端子側へ向かう方向を順方向とす
るダイオード44、及び、ダイオード44に並列に設け
られたバイパス通路46を遮断・導通させる導通スイッ
チ48が設けられている。導通スイッチ48がオン状態
にある場合は、バイパス通路46が導通するので、充電
器14側から電流経路40を介する二次バッテリ12へ
の電流の流通、及び、二次バッテリ12から電流経路4
0を介する充電器14側への電流の流通は共に許容され
る。一方、導通スイッチ48がオフ状態にある場合は、
バイパス通路46が遮断されるので、充電器14側から
電流経路40およびダイオード44を介する二次バッテ
リ12への電流の流通は許容される一方、二次バッテリ
12から電流経路40を介する充電器14側への電流の
流通は禁止される。
In this embodiment, a current path 40 is provided between the secondary battery 12 and the primary side of the common transformer 22. In the current path 40, a diode 44 whose forward direction is a direction from the primary coil 26 to the + terminal side of the secondary battery 12, and a conduction switch 48 which interrupts / conducts a bypass passage 46 provided in parallel with the diode 44. Is provided. When the conduction switch 48 is in the ON state, the bypass passage 46 is in conduction, so that current flows from the charger 14 side to the secondary battery 12 via the current path 40, and from the secondary battery 12 to the current path 4.
The flow of current to the charger 14 side through 0 is both permitted. On the other hand, when the continuity switch 48 is off,
Since the bypass passage 46 is cut off, the flow of current from the charger 14 side to the secondary battery 12 via the current path 40 and the diode 44 is allowed, while the charger 14 from the secondary battery 12 via the current path 40 is allowed. Circulation of current to the side is prohibited.

【0035】従って、充電器14による二次バッテリ1
2の充電が行われない場合には導通スイッチ48をオン
状態に維持し、一方、かかる二次バッテリ12の充電が
行われる場合には導通スイッチ48をオフ状態にするこ
ととすれば、二次バッテリ12の非充電時には二次バッ
テリ12から電流経路40およびバイパス通路46を介
する充電器14側への電流の流通が許容される一方、二
次バッテリ12の充電時には二次バッテリ12から電流
経路40を介する充電器14側への電流の流通が禁止さ
れることとなるので、充電器14による二次バッテリ1
2の充電が行われる状況下では、各単位セル18の充電
状態の均等化処理を行うための各単位セル18から共通
トランス22の一次側への電気エネルギの取り出しが行
われるのは回避される。
Therefore, the secondary battery 1 by the charger 14
When the secondary battery 12 is not charged, the conduction switch 48 is maintained in the on state, while when the secondary battery 12 is charged, the conduction switch 48 is turned off. When the battery 12 is not charged, the current is allowed to flow from the secondary battery 12 to the charger 14 side through the current path 40 and the bypass passage 46, while when the secondary battery 12 is charged, the current path 40 flows from the secondary battery 12 to the current path 40. Since the current flow to the charger 14 side via the battery is prohibited, the secondary battery 1 by the charger 14 is prevented.
Under the situation where the second charging is performed, it is avoided that the electric energy is taken out from each unit cell 18 to the primary side of the common transformer 22 for equalizing the charging state of each unit cell 18. .

【0036】かかる構成においては、充電器14による
二次バッテリ12の非充電時には、各単位セル18から
共通トランス22の一次側に電気エネルギを取り出して
各単位セル18へ分配することにより二次バッテリ12
の均等化処理を行うことができると共に、二次バッテリ
12の充電時には、各単位セル18から共通トランス2
2の一次側への電気エネルギの取り出しを行わず、各単
位セル18からの電気エネルギが共通トランス22を介
して各単位セル18に分配される過程で生ずるエネルギ
損失の発生を回避することができる。従って、上記の如
く充電器14による二次バッテリ12の充電が行われる
か否かに応じて導通スイッチ48の状態を切り換えるこ
ととすれば、二次バッテリ12から取り出される電気エ
ネルギがエネルギ損失として消費されるのを抑制しつ
つ、二次バッテリ12を構成する各単位セル18の充電
状態の均等化を適切に行うことでき、これにより、単位
セル18の充電効率を向上させることが可能となる。
In such a configuration, when the secondary battery 12 is not charged by the charger 14, the electric energy is taken out from each unit cell 18 to the primary side of the common transformer 22 and distributed to each unit cell 18, thereby distributing the secondary battery. 12
Equalization processing can be performed, and at the time of charging the secondary battery 12, each unit cell 18 is connected to the common transformer 2.
It is possible to avoid the generation of energy loss that occurs in the process in which the electric energy from each unit cell 18 is distributed to each unit cell 18 via the common transformer 22 without taking out the electric energy to the primary side of the second unit 2. . Therefore, if the state of the conduction switch 48 is switched depending on whether or not the secondary battery 12 is charged by the charger 14 as described above, the electrical energy extracted from the secondary battery 12 is consumed as energy loss. It is possible to appropriately equalize the state of charge of each unit cell 18 constituting the secondary battery 12 while suppressing this, and thereby to improve the charging efficiency of the unit cell 18.

【0037】図3は、上記の機能を実現すべく、本実施
例においてECU50が実行する制御ルーチンの一例の
フローチャートを示す。図3に示すルーチンは、所定時
間ごとに繰り返し起動されるルーチンである。図3に示
すルーチンが起動されると、まずステップ100の処理
が実行される。
FIG. 3 shows a flow chart of an example of a control routine executed by the ECU 50 in this embodiment in order to realize the above function. The routine shown in FIG. 3 is a routine that is repeatedly started every predetermined time. When the routine shown in FIG. 3 is started, the process of step 100 is first executed.

【0038】ステップ100では、充電器電圧検出回路
52の出力信号に基づいて検出される充電器14の端子
間電圧V1が入力されると共に、単位セル電圧検出回路
54の出力信号に基づいて検出される各単位セル18の
端子間電圧VC1,VC2,・・・,VCnが入力さ
れ、それらを加算することにより得られる二次バッテリ
12の総電圧V2(=VC1+VC2+・・・+VC
n)が入力される。
In step 100, the inter-terminal voltage V1 of the charger 14 detected based on the output signal of the charger voltage detection circuit 52 is input, and also detected based on the output signal of the unit cell voltage detection circuit 54. , VCn between the terminals of each unit cell 18 are input, and the total voltage V2 (= VC1 + VC2 + ... + VC) of the secondary battery 12 obtained by adding them
n) is input.

【0039】ステップ102では、充電器14が充電作
動中にあるか否か、具体的には、上記ステップ100で
入力された充電器14の端子間電圧V1が二次バッテリ
12の総電圧V2に比べて所定値α以上大きいか否かが
判別される。尚、所定値αは、充電器14が二次バッテ
リ12を充電し得ると判断できる正値の最小電圧であ
る。V1≧V2+αが成立する場合は、充電器14が二
次バッテリ12を充電し得る状態にあると判断できるの
で、かかる判別がなされた場合は次にステップ104の
処理が実行される。一方、V1≧V2+αが成立しない
場合は、充電器14が二次バッテリ12を充電し得る状
態にないと判断できるので、かかる判別がなされた場合
は次にステップ106の処理が実行される。
In step 102, whether or not the charger 14 is in the charging operation, specifically, the inter-terminal voltage V1 of the charger 14 input in the above step 100 becomes the total voltage V2 of the secondary battery 12. In comparison, it is determined whether or not it is larger than the predetermined value α. The predetermined value α is the minimum positive voltage that allows the charger 14 to determine that the secondary battery 12 can be charged. If V1 ≧ V2 + α is satisfied, it can be determined that the charger 14 is in a state in which the secondary battery 12 can be charged. Therefore, if such a determination is made, the process of step 104 is executed next. On the other hand, when V1 ≧ V2 + α is not established, it can be determined that the charger 14 is not in a state in which the secondary battery 12 can be charged. Therefore, if such a determination is made, the process of step 106 is executed next.

【0040】ステップ104では、メインスイッチ24
をPWM制御によりデューティ駆動すると共に、導通ス
イッチ48をオフにする処理が実行される。本ステップ
104の処理が実行されると、以後、共通トランス22
の一次側から電流経路40およびダイオード44を介す
る二次バッテリ12への電流の流通は許容される一方、
導通スイッチ48のオフによりバイパス通路46が遮断
されるので、二次バッテリ12から電流経路40を介す
る共通トランス22の一次側への電流の流通は禁止され
る。本ステップ104の処理が終了すると、今回のルー
チンは終了される。
In step 104, the main switch 24
Is duty-controlled by PWM control, and a process of turning off the conduction switch 48 is executed. After the processing of this step 104 is executed, the common transformer 22
While the flow of current from the primary side of the secondary battery 12 through the current path 40 and the diode 44 is allowed,
Since the bypass passage 46 is cut off by turning off the conduction switch 48, the flow of current from the secondary battery 12 to the primary side of the common transformer 22 via the current path 40 is prohibited. When the process of this step 104 is completed, the routine of this time is ended.

【0041】ステップ106では、二次バッテリ12の
各単位セル18の充電状態が均等化を要する状態にあ
り、二次バッテリ12についてセルバランス補正を行う
必要があるか否か、具体的には、各単位セル18の端子
間電圧VC1,VC2,・・・,VCnの何れか2つの
差が所定値β以上であるか否かが判別される。尚、所定
値βは、セルバランス補正を行う必要があると判断でき
る最小の電圧差である。その結果、|VC1−VC2|
≧β、|VC2−VC3|≧β、及び|VC3−VC1
|≧βの何れもが成立しないと判別された場合は、セル
バランス補正を行う必要がないので、次にステップ10
8の処理が実行される。一方、|VC1−VC2|≧
β、|VC2−VC3|≧β、及び|VC3−VC1|
≧βの何れか一が成立すると判別された場合は、セルバ
ランス補正を行う必要があるので、次にステップ110
の処理が実行される。
In step 106, the charging states of the unit cells 18 of the secondary battery 12 need to be equalized, and whether or not the cell balance correction needs to be performed on the secondary battery 12, specifically, It is determined whether or not the difference between any two of the inter-terminal voltages VC1, VC2, ..., VCn of each unit cell 18 is greater than or equal to a predetermined value β. It should be noted that the predetermined value β is the minimum voltage difference with which it can be determined that the cell balance correction needs to be performed. As a result, | VC1-VC2 |
≧ β, | VC2-VC3 | ≧ β, and | VC3-VC1
If it is determined that none of | ≧ β is satisfied, it is not necessary to perform cell balance correction, and therefore, in step 10
Process 8 is executed. On the other hand, | VC1-VC2 | ≧
β, | VC2-VC3 | ≧ β, and | VC3-VC1 |
If it is determined that any one of ≧ β is satisfied, the cell balance correction needs to be performed.
The process of is executed.

【0042】ステップ108では、メインスイッチ24
のデューティ駆動を停止しオフにすると共に、導通スイ
ッチ48もオフにする処理が実行される。本ステップ1
08の処理が実行されると、以後、二次バッテリ22の
均等化処理が行われないと共に、二次バッテリ12から
電流経路40を介する共通トランス22の一次側への電
流の流通が禁止される。本ステップ108の処理が終了
すると、今回のルーチンは終了される。
At step 108, the main switch 24
The process of turning off the duty drive and turning it off and turning off the conduction switch 48 is also executed. This step 1
When the process of 08 is executed, the equalization process of the secondary battery 22 is not performed thereafter, and the flow of the current from the secondary battery 12 to the primary side of the common transformer 22 via the current path 40 is prohibited. . When the process of step 108 is completed, the routine of this time is ended.

【0043】ステップ110では、メインスイッチ24
をPWM制御によりデューティ駆動すると共に、導通ス
イッチ48をオンにする処理が実行される。本ステップ
110の処理が実行されると、以後、導通スイッチ48
のオンによりバイパス通路46が導通されるので、二次
バッテリ12から電流経路40を介する共通トランス2
2の一次側への電流の流通は許容される。本ステップ1
10の処理が終了すると、今回のルーチンは終了され
る。
In step 110, the main switch 24
Is duty-controlled by PWM control, and a process of turning on the conduction switch 48 is executed. After the processing of this step 110 is executed, the continuity switch 48
Since the bypass passage 46 is turned on when the common transformer 2 is turned on, the common transformer 2 from the secondary battery 12 through the current path 40 is turned on.
2 is allowed to flow to the primary side. This step 1
When the process of 10 ends, the routine of this time is ended.

【0044】上記図3に示すルーチンによれば、二次バ
ッテリ12が充電器14により充電される場合にはメイ
ンスイッチ24をデューティ駆動しかつ導通スイッチ4
8をオフにすると共に、二次バッテリ12が充電器14
により充電されない場合には二次バッテリ12のセルバ
ランス補正を行う必要があることを条件としてメインス
イッチ24をデューティ駆動しかつ導通スイッチ48を
オンにすることができる。
According to the routine shown in FIG. 3, when the secondary battery 12 is charged by the charger 14, the main switch 24 is duty-driven and the conduction switch 4 is operated.
8 is turned off, and the secondary battery 12 is charged by the charger 14
If the battery is not charged by, the main switch 24 can be duty-driven and the conduction switch 48 can be turned on, on the condition that the cell balance of the secondary battery 12 needs to be corrected.

【0045】かかる構成においては、充電器14による
二次バッテリ12の充電が行われる際に、各単位セル1
8の充電状態の均等化処理を行うための各単位セル18
から共通トランス22の一次側への電気エネルギの取り
出しを行うことは不可能であるので、各単位セル18か
ら取り出される電気エネルギが共通トランス22を介し
て各単位セル18に分配される過程で生ずるエネルギ損
失の発生を回避できる。この場合、二次バッテリ12か
ら取り出される電気エネルギについてのエネルギ損失の
増大は抑制される。また、上記の構成において、充電器
14による二次バッテリ12の充電が行われない場合に
は、二次バッテリ12のセルバランス補正を要する際に
各単位セル18から共通トランス22の一次側への電気
エネルギの取り出しを行うことが可能であるので、各単
位セル18の均等化処理を行うことができる。
In this structure, when the secondary battery 12 is charged by the charger 14, each unit cell 1
Each unit cell 18 for performing equalization processing of the charge state of 8
Since it is impossible to extract the electric energy from the main transformer 22 to the primary side of the common transformer 22, the electric energy extracted from each unit cell 18 is generated in the process of being distributed to each unit cell 18 via the common transformer 22. Generation of energy loss can be avoided. In this case, an increase in energy loss with respect to the electric energy extracted from the secondary battery 12 is suppressed. Further, in the above configuration, when the secondary battery 12 is not charged by the charger 14, when the cell balance correction of the secondary battery 12 is required, each unit cell 18 is transferred to the primary side of the common transformer 22. Since it is possible to take out electric energy, it is possible to perform equalization processing on each unit cell 18.

【0046】従って、本実施例のバッテリ充電装置10
によれば、二次バッテリ12の均等化処理が常時行われ
る構成に比して二次バッテリ12から取り出される電気
エネルギがエネルギ損失として消費されるのを抑制しつ
つ、各単位セル18の充電状態の均等化を適切に行うこ
とができる。このため、本実施例においては、二次バッ
テリ12の単位セル18を充電する際の充電効率を向上
させることが可能となっている。
Therefore, the battery charger 10 of the present embodiment.
According to this, the charging state of each unit cell 18 is suppressed while suppressing the consumption of the electric energy extracted from the secondary battery 12 as an energy loss, as compared with the configuration in which the equalization process of the secondary battery 12 is always performed. Can be properly equalized. Therefore, in this embodiment, it is possible to improve the charging efficiency when charging the unit cell 18 of the secondary battery 12.

【0047】尚、本実施例の構成においては、充電器1
4による二次バッテリ12の充電が行われる際に、メイ
ンスイッチ24がデューティ駆動されるので、充電器1
4による充電電流の一部が共通トランス22による磁気
結合により二次バッテリ12の各単位セル18へ供給さ
れる。すなわち、二次バッテリ12の充電は、その各単
位セル18の充電状態が均等化されるように行われる。
このため、充電器14による二次バッテリ12の充電が
行われる際に、各単位セル18から電気エネルギを取り
出すことなく各単位セル18の充電状態の均等化を実現
することができる。従って、本実施例のバッテリ充電装
置10においては、二次バッテリ12の各単位セル18
の均等化を促進することが可能となっている。
In the configuration of this embodiment, the charger 1
The main switch 24 is duty-driven when the secondary battery 12 is charged by the battery charger 4.
Part of the charging current of 4 is supplied to each unit cell 18 of the secondary battery 12 by magnetic coupling by the common transformer 22. That is, the secondary battery 12 is charged so that the charge states of the unit cells 18 are equalized.
For this reason, when the secondary battery 12 is charged by the charger 14, it is possible to realize equalization of the charging state of each unit cell 18 without taking out electric energy from each unit cell 18. Therefore, in the battery charger 10 of the present embodiment, each unit cell 18 of the secondary battery 12 is
It is possible to promote the equalization of.

【0048】また、上記図3に示すルーチンによれば、
二次バッテリ12が充電器14により充電されない状況
下において二次バッテリ12のセルバランス補正を行う
必要がない場合には、メインスイッチ24および導通ス
イッチ48を共にオフに維持することができる。かかる
構成においては、充電器14が充電作動中でない状況下
において各単位セル18の充電状態がバランスよく維持
されている場合には、均等化処理自体が行われずかつバ
イパス通路46が遮断される。
Further, according to the routine shown in FIG.
When it is not necessary to perform the cell balance correction of the secondary battery 12 under the situation where the secondary battery 12 is not charged by the charger 14, both the main switch 24 and the conduction switch 48 can be kept off. In such a configuration, when the charging state of each unit cell 18 is maintained in a well-balanced state under the condition that the charger 14 is not charging, the equalization process itself is not performed and the bypass passage 46 is blocked.

【0049】各単位セル18がバランスよく充電されて
いれば、その充電状態をバランスさせるための均等化処
理を行うことは不要であり、また、バイパス通路46を
導通させることも不要である。従って、本実施例のバッ
テリ充電装置10によれば、充電器14が充電作動中で
ない状況下で各単位セル18がバランスよく充電されて
いる場合には、二次バッテリ12から電流経路40を介
して共通トランス22の一次側へ電流が流れず、また、
共通トランス22を介して二次バッテリ12の各単位セ
ル18へ電流が流れないので、二次バッテリ12の均等
化処理を無駄に行うのを防止することができ、均等化処
理が行われることに起因するエネルギ損失の発生を回避
することが可能となっている。
If each unit cell 18 is charged in a well-balanced manner, it is not necessary to carry out equalization processing for balancing the charged state, and it is also unnecessary to make the bypass passage 46 conductive. Therefore, according to the battery charger 10 of the present embodiment, when the unit cells 18 are charged in a well-balanced state under the condition that the charger 14 is not charging, the secondary battery 12 passes through the current path 40. Current does not flow to the primary side of the common transformer 22, and
Since no current flows to each unit cell 18 of the secondary battery 12 via the common transformer 22, it is possible to prevent the equalization process of the secondary battery 12 from being wastefully performed, and the equalization process is performed. It is possible to avoid the occurrence of energy loss due to it.

【0050】尚、上記第1の実施例においては、電流経
路40が特許請求の範囲に記載した「所定の電流経路」
に、ダイオード44が特許請求の範囲に記載した「ダイ
オード」に、バイパス通路46が特許請求の範囲に記載
した「バイパス通路」に、導通スイッチ48が特許請求
の範囲に記載した「制御スイッチ」に、それぞれ相当し
ている。また、ECU50が、上記図3に示すルーチン
の処理に従って導通スイッチ48のオン・オフにより電
流経路40を遮断・導通させることにより特許請求の範
囲に記載した「電流流通経路制御手段」が実現されてい
る。
In the first embodiment, the current path 40 is the "predetermined current path" described in the claims.
The diode 44 is a “diode” described in the claims, the bypass passage 46 is a “bypass passage” described in the claims, and the conduction switch 48 is a “control switch” described in the claims. , Respectively. Further, the ECU 50 cuts off / conducts the current path 40 by turning on / off the conduction switch 48 according to the processing of the routine shown in FIG. 3, whereby the “current distribution path control means” described in the claims is realized. There is.

【0051】ところで、上記第1の実施例においては、
二次バッテリ12が充電器14により充電されない状況
下において、二次バッテリ12のセルバランス補正を行
う必要がない場合には導通スイッチ48をオフに維持
し、セルバランス補正を行う必要がある場合には導通ス
イッチ48をオンにすることとしているが、二次バッテ
リ12が充電器14により充電されない場合には常に導
通スイッチ48をオンにすることとしてもよい。
By the way, in the first embodiment,
In a situation where the secondary battery 12 is not charged by the charger 14, the conduction switch 48 is kept off when the cell balance correction of the secondary battery 12 does not need to be performed, and the cell balance correction needs to be performed. Although the conduction switch 48 is turned on, the conduction switch 48 may be always turned on when the secondary battery 12 is not charged by the charger 14.

【0052】また、上記の第1実施例においては、二次
バッテリ12が充電器14により充電される場合には導
通スイッチ48をオフにすることとしているが、各単位
セル18の充電状態のバラツキが著しい場合には、その
充電が行われる状況下においても導通スイッチ48をオ
ンにすることとしてもよい。この場合には、各単位セル
18の充電状態のバラツキの解消が促進されるので、速
やかにその充電状態を均等化させることができる。
Further, in the above-described first embodiment, the conduction switch 48 is turned off when the secondary battery 12 is charged by the charger 14, but the charging state of each unit cell 18 varies. In the case where the charging is significant, the conduction switch 48 may be turned on even under the condition where the charging is performed. In this case, since the variation in the charge state of each unit cell 18 is promoted, the charge state can be quickly equalized.

【0053】次に、上記図1及び図3と共に、図4を参
照して、本発明の第2実施例について説明する。本実施
例のシステムは、上記図1に示すバッテリ充電装置10
において、ECU50に図4に示すルーチンを実行させ
ることにより実現される。
Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. 4 together with FIGS. 1 and 3 above. The system of this embodiment is the battery charger 10 shown in FIG.
In the above, it is realized by causing the ECU 50 to execute the routine shown in FIG.

【0054】上記した第1実施例では、二次バッテリ1
2が充電器14により充電される場合、セルバランス補
正を行う必要があるか否かにかかわらず、導通スイッチ
48をオフにし、二次バッテリ12から電流経路40お
よびバイパス通路46を介する共通トランス22の一次
側への電流の流通を禁止する一方、二次バッテリ12が
充電器14により充電されない場合、セルバランス補正
を行う必要があることを条件として、導通スイッチ48
をオンにし、上記電流の流通を許容する。
In the first embodiment described above, the secondary battery 1
When the battery 2 is charged by the charger 14, the conduction switch 48 is turned off regardless of whether or not the cell balance correction needs to be performed, and the common transformer 22 from the secondary battery 12 through the current path 40 and the bypass path 46. When the secondary battery 12 is not charged by the charger 14 while the flow of the current to the primary side of the battery is prohibited, the conduction switch 48 is provided on the condition that the cell balance correction needs to be performed.
Is turned on to allow the current to flow.

【0055】これに対して、本実施例においては、二次
バッテリ12のセルバランス補正を行う必要がある場
合、二次バッテリ12の充電の有無にかかわらず、導通
スイッチ48をオンにし、二次バッテリ12から電流経
路40およびバイパス通路46を介する共通トランス2
2の一次側への電流の流通を許容する一方、セルバラン
ス補正を行う必要がない場合、導通スイッチ48をオフ
にし、上記電流の流通を禁止する。
On the other hand, in this embodiment, when it is necessary to correct the cell balance of the secondary battery 12, the conduction switch 48 is turned on regardless of whether the secondary battery 12 is charged or not. Common transformer 2 from battery 12 via current path 40 and bypass path 46
While allowing the flow of the current to the primary side of No. 2, when it is not necessary to perform the cell balance correction, the conduction switch 48 is turned off to prohibit the flow of the current.

【0056】二次バッテリ12を構成する単位セル18
の充電状態のバラツキが比較的大きい場合には、セルバ
ランス補正を行うことが必要であり、各単位セル18か
ら電流経路40を介して共通トランス22の一次側に電
気エネルギを取り出し、その電気エネルギを共通トラン
ス22を介して各単位セル18へ分配することにより二
次バッテリ12の均等化処理を促進することが適切であ
る。一方、単位セル18の充電状態のバラツキが比較的
小さい場合には、セルバランス補正を行うことは必ずし
も必要でない。すなわち、各単位セル18の充電状態の
均等化を図るうえで、各単位セル18から共通トランス
22の一次側への電気エネルギの取り出しを頻繁に行う
必要はなく、単位セル18の充電状態のバラツキが大き
い場合にのみかかる取り出しを行うこととすれば十分で
ある。
A unit cell 18 constituting the secondary battery 12
In the case where the variation in the charge state is relatively large, it is necessary to perform the cell balance correction, and the electric energy is extracted from each unit cell 18 to the primary side of the common transformer 22 via the current path 40 and the electric energy is extracted. Is preferably distributed to each unit cell 18 via the common transformer 22 to promote the equalization process of the secondary battery 12. On the other hand, when the variation in the charged state of the unit cell 18 is relatively small, it is not always necessary to perform the cell balance correction. That is, in order to equalize the charging states of the unit cells 18, it is not necessary to frequently take out electric energy from the unit cells 18 to the primary side of the common transformer 22, and the charging states of the unit cells 18 vary. It suffices to carry out such removal only when

【0057】この点、本実施例の構成においては、単位
セル18の充電状態のバラツキが大きく、セルバランス
補正を行う必要がある場合、二次バッテリ12から電流
経路40を介する共通トランス22の一次側への電流の
流通が許容されるので、各単位セル18から共通トラン
ス22の一次側に電気エネルギを取り出して各単位セル
18へ分配することにより二次バッテリ12の均等化処
理を行うことができる。また、単位セル18の充電状態
のバラツキが小さく、セルバランス補正を行う必要がな
い場合、上記電流の流通が禁止されるので、各単位セル
18から共通トランス22の一次側への電気エネルギの
取り出しを行わず、各単位セル18からの電気エネルギ
が共通トランス22を介して各単位セル18に分配され
る過程で生ずるエネルギ損失の発生を回避することがで
きる。
In this respect, in the structure of the present embodiment, when the unit cell 18 has a large variation in the charged state and the cell balance correction needs to be performed, the primary of the common transformer 22 from the secondary battery 12 through the current path 40. Since the electric current is allowed to flow to the side, the equalization process of the secondary battery 12 can be performed by extracting the electric energy from each unit cell 18 to the primary side of the common transformer 22 and distributing the electric energy to each unit cell 18. it can. When the unit cell 18 has a small variation in the state of charge and cell balance correction is not required, the current flow is prohibited. Therefore, the electric energy is taken out from each unit cell 18 to the primary side of the common transformer 22. Therefore, it is possible to avoid the occurrence of energy loss that occurs in the process in which the electric energy from each unit cell 18 is distributed to each unit cell 18 via the common transformer 22.

【0058】従って、上記の如く二次バッテリ12の単
位セル18間の充電状態のバラツキに応じて導通スイッ
チ48を切り換えることとすれば、二次バッテリ12か
ら取り出される電気エネルギがエネルギ損失として消費
されるのを抑制しつつ、二次バッテリ12を構成する各
単位セル18の充電状態の均等化を適切に行うことで
き、これにより、単位セル18の充電効率を向上させる
ことが可能となる。
Therefore, if the conduction switch 48 is switched according to the variation in the charge state between the unit cells 18 of the secondary battery 12 as described above, the electric energy extracted from the secondary battery 12 is consumed as energy loss. It is possible to appropriately equalize the state of charge of each unit cell 18 that configures the secondary battery 12 while suppressing this, and thereby improve the charging efficiency of the unit cell 18.

【0059】図4は、上記の機能を実現すべく、本実施
例においてECU50が実行する制御ルーチンの一例の
フローチャートを示す。図4に示すルーチンは、所定時
間ごとに繰り返し起動されるルーチンである。図4に示
すルーチンが起動されると、まずステップ150の処理
が実行される。
FIG. 4 shows a flowchart of an example of a control routine executed by the ECU 50 in the present embodiment in order to realize the above function. The routine shown in FIG. 4 is a routine that is repeatedly started every predetermined time. When the routine shown in FIG. 4 is started, the process of step 150 is first executed.

【0060】ステップ150では、上記図3に示すルー
チンのステップ100と同様に、充電器14の端子間電
圧V1が入力されると共に、各単位セル18の端子間電
圧VC1,VC2,・・・,VCnが入力され、それら
を加算することにより得られる二次バッテリ12の総電
圧V2(=VC1+VC2+・・・+VCn)が入力さ
れる。
In step 150, as in step 100 of the routine shown in FIG. 3, the terminal voltage V1 of the charger 14 is input and the terminal voltages VC1, VC2, ... Of the unit cells 18 are input. VCn is input, and the total voltage V2 (= VC1 + VC2 + ... + VCn) of the secondary battery 12 obtained by adding them is input.

【0061】ステップ152では、上記ステップ150
で入力された各単位セル18の端子間電圧VC1,VC
2,・・・,VCnの何れか2つの差が所定値β以上で
あるか否かが判別される。尚、所定値βは、セルバラン
ス補正を行う必要があると判断できる最小の電圧差であ
る。その結果、|VC1−VC2|≧β、|VC2−V
C3|≧β、及び|VC3−VC1|≧βの何れか一が
成立すると判別された場合は、次にステップ154の処
理が実行される。一方、|VC1−VC2|≧β、|V
C2−VC3|≧β、及び|VC3−VC1|≧βの何
れもが成立しないと判別された場合は、次にステップ1
56の処理が実行される。
In step 152, the above step 150
The terminal-to-terminal voltages VC1 and VC of each unit cell 18 input in
It is determined whether the difference between any two of 2, ..., VCn is greater than or equal to a predetermined value β. It should be noted that the predetermined value β is the minimum voltage difference with which it can be determined that the cell balance correction needs to be performed. As a result, | VC1-VC2 | ≧ β, | VC2-V
When it is determined that any one of C3 | ≧ β and | VC3-VC1 | ≧ β is established, the process of step 154 is executed next. On the other hand, | VC1-VC2 | ≧ β, | V
If it is determined that neither C2-VC3 | ≧ β or | VC3-VC1 | ≧ β holds, then step 1
The processing of 56 is executed.

【0062】ステップ154では、メインスイッチ24
をPWM制御によりデューティ駆動すると共に、導通ス
イッチ48をオンにする処理が実行される。本ステップ
154の処理が実行されると、以後、導通スイッチ48
のオンによりバイパス通路46が導通されるので、二次
バッテリ12から電流経路40を介する共通トランス2
2の一次側への電流の流通は許容される。本ステップ1
54の処理が終了すると、今回のルーチンは終了され
る。
At step 154, the main switch 24
Is duty-controlled by PWM control, and a process of turning on the conduction switch 48 is executed. When the processing of this step 154 is executed, the continuity switch 48
Since the bypass passage 46 is turned on when the common transformer 2 is turned on, the common transformer 2 from the secondary battery 12 through the current path 40 is turned on.
2 is allowed to flow to the primary side. This step 1
When the processing of 54 ends, the routine of this time is ended.

【0063】ステップ156では、充電器14が充電作
動中にあるか否か、具体的には、上記ステップ150で
入力された充電器14の端子間電圧V1が二次バッテリ
12の総電圧V2に比べて所定値α以上大きいか否かが
判別される。尚、所定値αは、充電器14が二次バッテ
リ12を充電し得ると判断できる正値の最小電圧であ
る。V1≧V2+αが成立する場合は、充電器14が二
次バッテリ12を充電し得る状態にあると判断できるの
で、かかる判別がなされた場合は次にステップ158の
処理が実行される。一方、V1≧V2+αが成立しない
場合は、充電器14が二次バッテリ12を充電し得る状
態にないと判断できるので、かかる判別がなされた場合
は次にステップ160の処理が実行される。
In step 156, it is determined whether or not the charger 14 is in the charging operation. Specifically, the terminal voltage V1 of the charger 14 input in step 150 is set to the total voltage V2 of the secondary battery 12. In comparison, it is determined whether or not it is larger than the predetermined value α. The predetermined value α is the minimum positive voltage that allows the charger 14 to determine that the secondary battery 12 can be charged. If V1 ≧ V2 + α holds, it can be determined that the charger 14 is in a state in which the secondary battery 12 can be charged, and if such a determination is made, the process of step 158 is executed next. On the other hand, when V1 ≧ V2 + α is not established, it can be determined that the charger 14 is not in a state in which the secondary battery 12 can be charged. Therefore, if such a determination is made, the process of step 160 is executed next.

【0064】ステップ158では、メインスイッチ24
をPWM制御によりデューティ駆動すると共に、導通ス
イッチ48をオフにする処理が実行される。本ステップ
158の処理が実行されると、以後、共通トランス22
の一次側から電流経路40およびダイオード44を介す
る二次バッテリ12への電流の流通は許容される一方、
導通スイッチ48のオフによりバイパス通路46が遮断
されるので、二次バッテリ12から電流経路40を介す
る共通トランス22の一次側への電流の流通は禁止され
る。本ステップ158の処理が終了すると、今回のルー
チンは終了される。
At step 158, the main switch 24
Is duty-controlled by PWM control, and a process of turning off the conduction switch 48 is executed. After the processing of this step 158 is executed, the common transformer 22
While the flow of current from the primary side of the secondary battery 12 through the current path 40 and the diode 44 is allowed,
Since the bypass passage 46 is cut off by turning off the conduction switch 48, the flow of current from the secondary battery 12 to the primary side of the common transformer 22 via the current path 40 is prohibited. When the processing of this step 158 ends, the routine of this time is ended.

【0065】ステップ160では、メインスイッチ24
のデューティ駆動を停止しオフにすると共に、導通スイ
ッチ48もオフにする処理が実行される。本ステップ1
60の処理が実行されると、以後、二次バッテリ22の
均等化処理が行われないと共に、二次バッテリ12から
電流経路40を介する共通トランス22の一次側への電
流の流通が禁止される。本ステップ160の処理が終了
すると、今回のルーチンは終了される。
At step 160, the main switch 24
The process of turning off the duty drive and turning it off and turning off the conduction switch 48 is also executed. This step 1
When the process of 60 is executed, the equalization process of the secondary battery 22 is not performed thereafter, and the flow of the current from the secondary battery 12 to the primary side of the common transformer 22 via the current path 40 is prohibited. . When the processing of this step 160 ends, this routine ends.

【0066】上記図4に示すルーチンによれば、二次バ
ッテリ12を構成する単位セル18間の充電状態のバラ
ツキが比較的大きく、セルバランス補正を行う必要があ
る場合には導通スイッチ48をオンにしかつメインスイ
ッチ24をデューティ駆動すると共に、単位セル18間
の充電状態のバラツキが比較的小さく、セルバランス補
正を行う必要がない場合には導通スイッチ48をオフに
することができる。
According to the routine shown in FIG. 4, the conduction switch 48 is turned on when the variation in the charge state between the unit cells 18 constituting the secondary battery 12 is relatively large and the cell balance correction needs to be performed. In addition to duty-driving the main switch 24, the conduction switch 48 can be turned off when the variation in the charge state between the unit cells 18 is relatively small and cell balance correction is not required.

【0067】かかる構成においては、セルバランス補正
を行う必要がある場合には、バイパス通路46が導通さ
れることにより各単位セル18から共通トランス22の
一次側への電気エネルギの取り出しを行うことが可能で
あるので、各単位セル18の充電状態の均等化処理を行
うことができる。また、セルバランス補正を行う必要が
ない場合には、バイパス通路46が遮断されることによ
り上記電気エネルギの取り出しを行うことが不可能であ
るので、各単位セル18から取り出される電気エネルギ
が共通トランス22を介して各単位セル18に分配され
る過程で生ずるエネルギ損失の発生を回避することがで
きる。
In such a configuration, when the cell balance correction needs to be performed, the bypass passage 46 is made conductive so that the electric energy can be taken out from each unit cell 18 to the primary side of the common transformer 22. Since it is possible, it is possible to perform the equalization processing of the charge states of the unit cells 18. In addition, when it is not necessary to perform cell balance correction, it is impossible to extract the electric energy because the bypass passage 46 is blocked, so that the electric energy extracted from each unit cell 18 is shared by the common transformer. It is possible to avoid energy loss that occurs in the process of being distributed to each unit cell 18 via 22.

【0068】従って、本実施例のバッテリ充電装置10
によれば、上記第1実施例の構成と同様に、二次バッテ
リ12の均等化処理が常時行われる構成に比して二次バ
ッテリ12から取り出される電気エネルギがエネルギ損
失として消費されるのを抑制しつつ、各単位セル18の
充電状態の均等化を適切に行うことができる。このた
め、本実施例においては、二次バッテリ12の単位セル
18を充電する際の充電効率を向上させることが可能と
なっている。
Therefore, the battery charger 10 of the present embodiment.
According to the above, similarly to the configuration of the first embodiment, the electric energy extracted from the secondary battery 12 is consumed as energy loss as compared with the configuration in which the equalization process of the secondary battery 12 is always performed. While suppressing, it is possible to appropriately equalize the charge states of the unit cells 18. Therefore, in this embodiment, it is possible to improve the charging efficiency when charging the unit cell 18 of the secondary battery 12.

【0069】また、上記図4に示すルーチンによれば、
二次バッテリ12のセルバランス補正を行う必要がない
状況下においても、二次バッテリ12が充電器14によ
り充電される場合には、メインスイッチ24をデューテ
ィ駆動することができる。すなわち、二次バッテリ12
が充電器14により充電される場合には、セルバランス
補正を行う必要があるか否かにかかわらず、メインスイ
ッチ24をデューティ駆動することができる。
Further, according to the routine shown in FIG.
Even when the cell balance correction of the secondary battery 12 is not required, the main switch 24 can be duty-driven when the secondary battery 12 is charged by the charger 14. That is, the secondary battery 12
Is charged by the charger 14, the main switch 24 can be duty-driven regardless of whether or not the cell balance correction needs to be performed.

【0070】かかる構成においては、充電器14による
二次バッテリ12の充電時、充電器14による充電電流
の一部が共通トランス22による磁気結合により二次バ
ッテリ12の各単位セル18へ分配供給され、二次バッ
テリ12の充電が各単位セル18の充電状態が均等化さ
れるように行われる。この場合には、セルバランス補正
のための各単位セル18からの電気エネルギの取り出し
が行われなくても、各単位セル18の充電状態の均等化
が実現される。従って、本実施例のバッテリ充電装置1
0においては、二次バッテリ12の各単位セル18の均
等化を促進することが可能となっている。
In such a configuration, when the secondary battery 12 is charged by the charger 14, a part of the charging current by the charger 14 is distributed and supplied to each unit cell 18 of the secondary battery 12 by magnetic coupling by the common transformer 22. The secondary battery 12 is charged so that the charge states of the unit cells 18 are equalized. In this case, even if the electric energy is not taken out from each unit cell 18 for cell balance correction, the equalization of the charge state of each unit cell 18 is realized. Therefore, the battery charging device 1 of the present embodiment
In 0, equalization of each unit cell 18 of the secondary battery 12 can be promoted.

【0071】この場合、単位セル18間の充電バラツキ
が比較的小さいときには、充電器14による充電電流の
一部が共通トランス22を介して各単位セル18へ分配
供給されることにより、損失の小さい軽度の均等化のみ
が行われる。一方、単位セル18間の充電バラツキが比
較的大きいときには、充電器14による充電電流の一部
の共通トランス22を介する各単位セル18への分配供
給と、二次バッテリ12から電流経路40を介して共通
トランス22の一次側へ取り出された電流の共通トラン
ス22を介する各単位セル18への分配供給との双方に
より、より均等化作用の大きな均等化処理が行われる。
すなわち、充電バラツキが比較的小さいときにはエネル
ギ損失は小さい一方で均等化作用が小さい低均等化処理
を行い、充電バラツキが比較的大きいときにはエネルギ
損失は大きい一方で均等化作用が大きい高均等化処理を
行うことにより、単位セル18の充電バラツキの大小に
より均等化作用の大きさが大小異なる複数の均等化処理
を実現することができ、単位セル18の均等化とエネル
ギ損失の低減との両立を図ることができる。
In this case, when the variation in charging between the unit cells 18 is relatively small, a part of the charging current by the charger 14 is distributed and supplied to each unit cell 18 through the common transformer 22, so that the loss is small. Only mild equalization is done. On the other hand, when the charging variation between the unit cells 18 is relatively large, a part of the charging current by the charger 14 is distributed to each unit cell 18 through the common transformer 22, and the secondary battery 12 passes through the current path 40. By the distribution and supply of the current taken out to the primary side of the common transformer 22 to each unit cell 18 through the common transformer 22, the equalization processing having a greater equalization effect is performed.
That is, when the variation in charging is relatively small, the energy loss is small, but the equalization effect is small, and when the variation in charging is relatively large, the energy loss is large, but the equalization effect is large. By performing this, it is possible to realize a plurality of equalization processes in which the magnitude of the equalizing action is different depending on the magnitude of the charging variation of the unit cells 18, and it is possible to achieve both equalization of the unit cells 18 and reduction of energy loss. be able to.

【0072】更に、上記図4に示すルーチンによれば、
二次バッテリ12のセルバランス補正を行う必要がない
状況下、二次バッテリ12が充電器14により充電され
ない場合には、メインスイッチ24および導通スイッチ
48を共にオフにすることができる。かかる構成におい
ては、各単位セル18の充電状態がバランスよく維持さ
れかつ充電器14が充電作動中でない場合、均等化処理
自体が行われずかつバイパス通路46が遮断される。
Further, according to the routine shown in FIG.
When it is not necessary to correct the cell balance of the secondary battery 12 and the secondary battery 12 is not charged by the charger 14, both the main switch 24 and the conduction switch 48 can be turned off. In such a configuration, when the state of charge of each unit cell 18 is maintained in a well-balanced state and the charger 14 is not charging, the equalization process itself is not performed and the bypass passage 46 is blocked.

【0073】従って、本実施例のバッテリ充電装置10
によれば、各単位セル18の充電状態がバランスよく維
持されかつ充電器14が充電作動中でない場合、二次バ
ッテリ12から電流経路40を介して共通トランス22
の一次側へ電流が流れず、また、共通トランス22を介
して二次バッテリ12の各単位セル18へ電流が流れな
いので、二次バッテリ12の均等化処理を無駄に行うの
を防止することができ、均等化処理が行われることに起
因するエネルギ損失の発生を回避することが可能となっ
ている。
Therefore, the battery charger 10 of the present embodiment.
According to this, when the charge state of each unit cell 18 is maintained in a well-balanced state and the charger 14 is not in the charging operation, the common transformer 22 passes from the secondary battery 12 via the current path 40.
Since no current flows to the primary side of the secondary battery and no current flows to each unit cell 18 of the secondary battery 12 via the common transformer 22, it is possible to prevent wasteful equalization processing of the secondary battery 12. It is possible to avoid the occurrence of energy loss due to the equalization process.

【0074】尚、上記第2の実施例においては、各単位
セル18の端子間電圧VC1,VC2,・・・,VCn
の何れか2つの差が「単位セル間バラツキ」に相当して
いると共に、ECU50が、上記図4に示すルーチンの
処理に従って導通スイッチ48のオン・オフにより電流
経路40を遮断・導通させることにより特許請求の範囲
に記載した「電流流通経路制御手段」が実現されてい
る。
In the second embodiment, the inter-terminal voltages VC1, VC2, ..., VCn of each unit cell 18 are set.
The difference between any two of the above corresponds to “variation between unit cells”, and the ECU 50 turns off / on the current path 40 by turning on / off the conduction switch 48 according to the processing of the routine shown in FIG. The "current distribution path control means" described in the claims is realized.

【0075】ところで、上記第1及び第2の実施例にお
いては、二次バッテリ12のセルバランス補正を行う必
要があるか否かを、各単位セル18の端子間電圧VC
1,VC2,・・・,VCnの何れか2つの差が所定値
β以上であるか否かに基づいて判別することとしている
が、全単位セル18の端子間電圧のうち最大値と最小値
との差が所定値以上であるか否かに基づいて判別するこ
ととしてもよい。
By the way, in the first and second embodiments, it is determined whether or not the cell balance of the secondary battery 12 needs to be corrected by determining the inter-terminal voltage VC of each unit cell 18.
1, VC2, ..., VCn is determined based on whether or not a difference between the two is equal to or more than a predetermined value β. However, the maximum value and the minimum value among the terminal voltages of all the unit cells 18 are determined. It may be determined based on whether or not the difference between and is greater than or equal to a predetermined value.

【0076】次に、上記図1と共に、図5を参照して、
本発明の第3実施例について説明する。
Next, referring to FIG. 5 together with FIG.
A third embodiment of the present invention will be described.

【0077】上記した第1及び第2実施例では、二次バ
ッテリ12から電流経路40を介する共通トランス22
の一次側への電流流通の許容・禁止が、ECU50によ
る導通スイッチ48へのオン・オフ指令により切り換わ
る。これに対して、本実施例においては、充電器14に
よる二次バッテリ12の充電が行われる際のその充電電
流によりスイッチが励磁されるか否かに応じて、上記し
た電流流通の許容・禁止が切り換わる。
In the first and second embodiments described above, the common transformer 22 from the secondary battery 12 through the current path 40 is used.
The permission / prohibition of the current flow to the primary side is switched by the ON / OFF command to the conduction switch 48 from the ECU 50. On the other hand, in the present embodiment, depending on whether or not the switch is excited by the charging current when the secondary battery 12 is charged by the charger 14, the above-mentioned permission / prohibition of current flow is permitted. Switches.

【0078】図5は、本実施例のバッテリ充電装置20
0の構成図を示す。尚、図5において、上記した図1に
示す構成と同一の部分については、同一の符号を付して
その説明を省略または簡略する。本実施例のバッテリ充
電装置200は、車両に搭載されており、二次バッテリ
12と充電器14との間に設けられた均等化回路20を
備えている。充電器14は、ダイオード202を介して
均等化回路20の共通トランス22の一次側コイル26
に接続していると共に、電流経路204に接続してい
る。ダイオード202は、充電器14の+端子側から一
次側コイル26へ向かう方向を順方向とするダイオード
である。
FIG. 5 shows a battery charger 20 of this embodiment.
The block diagram of 0 is shown. In FIG. 5, the same parts as those shown in FIG. 1 are designated by the same reference numerals, and the description thereof will be omitted or simplified. The battery charging device 200 of the present embodiment is mounted on a vehicle and includes an equalizing circuit 20 provided between the secondary battery 12 and the charger 14. The charger 14 includes the primary coil 26 of the common transformer 22 of the equalization circuit 20 via the diode 202.
And the current path 204. The diode 202 is a diode whose forward direction is the direction from the + terminal side of the charger 14 toward the primary coil 26.

【0079】電流経路204の中途には、電磁リレー2
06が設けられている。電磁リレー206は、コイル部
208とスイッチ部210とにより構成されている。コ
イル部208の一端は充電器14に接続されており、他
端は接地されている。また、スイッチ部210は、電流
経路40に設けられたバイパス通路46に設けられてい
る。電磁リレー206のスイッチ部210は、コイル部
208に電流が流通した場合にオフとなり、バイパス通
路46を遮断させると共に、コイル部208に電流が流
通しない場合にオンとなり、バイパス通路46を導通さ
せる。
In the middle of the current path 204, the electromagnetic relay 2
06 is provided. The electromagnetic relay 206 includes a coil unit 208 and a switch unit 210. One end of the coil portion 208 is connected to the charger 14, and the other end is grounded. The switch unit 210 is provided in the bypass passage 46 provided in the current path 40. The switch unit 210 of the electromagnetic relay 206 is turned off when a current flows through the coil unit 208, shuts off the bypass passage 46, and is turned on when a current does not flow through the coil unit 208, and makes the bypass passage 46 conductive.

【0080】上記の構成において、充電器14が二次バ
ッテリ12を充電する際、その充電電流は、充電器14
からダイオード202およびダイオード44を介して二
次バッテリ12へ流れる。このため、二次バッテリ12
は、充電器14から電気エネルギの供給を受けることに
より充電される。
In the above structure, when the charger 14 charges the secondary battery 12, the charging current is equal to the charging current of the charger 14.
To the secondary battery 12 via the diode 202 and the diode 44. Therefore, the secondary battery 12
Is charged by being supplied with electric energy from the charger 14.

【0081】また、充電器14が二次バッテリ12を充
電する際には、その充電電流の一部が電流経路204を
介して電磁リレー206のコイル部208に流通する。
コイル部208に電流が流通すると、電磁リレー206
のスイッチ部210がオフとなる。すなわち、充電器1
4による二次バッテリ12の充電が行われる場合、電磁
リレー206の機能によりバイパス通路46が遮断され
るので、二次バッテリ12から電流経路40を介する共
通トランス22の一次側への電流の流通が禁止される。
When the charger 14 charges the secondary battery 12, part of the charging current flows through the current path 204 to the coil portion 208 of the electromagnetic relay 206.
When current flows through the coil unit 208, the electromagnetic relay 206
The switch unit 210 is turned off. That is, the charger 1
When the secondary battery 12 is charged by No. 4, the bypass passage 46 is blocked by the function of the electromagnetic relay 206, so that the current flows from the secondary battery 12 to the primary side of the common transformer 22 via the current path 40. prohibited.

【0082】一方、充電器14が二次バッテリ12を充
電しない場合には、電磁リレー206のコイル部208
に電流が流通しない。コイル部208に電流が流通しな
い場合は、スイッチ部210がオンとなる。すなわち、
充電器14による二次バッテリ12の充電が行われない
場合、電磁リレー206の機能によりバイパス通路46
が導通されるので、二次バッテリ12から電流経路40
を介する共通トランス22の一次側への電流の流通が許
容される。
On the other hand, when the charger 14 does not charge the secondary battery 12, the coil portion 208 of the electromagnetic relay 206
Current does not flow through. When the current does not flow through the coil unit 208, the switch unit 210 is turned on. That is,
When the secondary battery 12 is not charged by the charger 14, the bypass passage 46 is provided by the function of the electromagnetic relay 206.
Is conducted, the current path 40 from the secondary battery 12
Current is allowed to flow to the primary side of the common transformer 22 via the.

【0083】また、本実施例において、ECU50は、
上記図3に示すルーチンに従ってメインスイッチ24を
駆動する。具体的には、二次バッテリ12が充電器14
により充電される場合、及び、二次バッテリ12が充電
器14により充電されない状況下においてセルバランス
補正を行う必要がある場合にはメインスイッチ24をデ
ューティ駆動し、二次バッテリ12が充電器14により
充電されない状況下においてセルバランス補正を行う必
要がない場合にはメインスイッチ24をオフにする。
Further, in this embodiment, the ECU 50 is
The main switch 24 is driven according to the routine shown in FIG. Specifically, the secondary battery 12 is the charger 14
When the secondary battery 12 is charged by the charger 14, and when it is necessary to perform the cell balance correction under the condition that the secondary battery 12 is not charged by the charger 14, the main switch 24 is duty-driven and the secondary battery 12 is charged by the charger 14. The main switch 24 is turned off when it is not necessary to perform the cell balance correction under the condition that the battery is not charged.

【0084】従って、本実施例においては、充電器14
による二次バッテリ12の充電が行われる際に、各単位
セル18の充電状態の均等化処理を行うための各単位セ
ル18から共通トランス22の一次側への電気エネルギ
の取り出しを行うことができない。このため、二次バッ
テリ12の充電時には、各単位セル18から取り出され
る電気エネルギが共通トランス22を介して各単位セル
18に分配される過程で生ずるエネルギ損失の発生が回
避される。また、本実施例においては、充電器14によ
る二次バッテリ12の充電が行われない場合に、二次バ
ッテリ12のセルバランス補正を要する際に各単位セル
18から共通トランス22の一次側への電気エネルギの
取り出しを行うことが可能である。このため、二次バッ
テリ12の非充電時には、各単位セル18の均等化処理
を行うことができる。
Therefore, in the present embodiment, the charger 14
When the secondary battery 12 is charged by, the electric energy cannot be taken out from each unit cell 18 to the primary side of the common transformer 22 for equalizing the charge state of each unit cell 18. . Therefore, at the time of charging the secondary battery 12, the occurrence of energy loss that occurs in the process in which the electric energy extracted from each unit cell 18 is distributed to each unit cell 18 via the common transformer 22 is avoided. Further, in the present embodiment, when the secondary battery 12 is not charged by the charger 14, when the cell balance correction of the secondary battery 12 is required, each unit cell 18 is transferred to the primary side of the common transformer 22. It is possible to extract electrical energy. Therefore, when the secondary battery 12 is not charged, the unit cells 18 can be equalized.

【0085】従って、本実施例のバッテリ充電装置20
0においても、第1実施例のバッテリ充電装置10と同
様に、二次バッテリ12の均等化処理が常時行われる構
成に比して二次バッテリ12から取り出される電気エネ
ルギがエネルギ損失として消費されるのを抑制しつつ、
各単位セル18の充電状態の均等化を適切に行うことが
でき、これにより、二次バッテリ12の単位セル18を
充電する際の充電効率を向上させることが可能となって
いる。
Therefore, the battery charger 20 of the present embodiment.
Also in 0, as in the battery charger 10 of the first embodiment, the electric energy extracted from the secondary battery 12 is consumed as energy loss as compared with the configuration in which the equalization process of the secondary battery 12 is always performed. While suppressing
The charging states of the unit cells 18 can be appropriately equalized, and thus, the charging efficiency when charging the unit cells 18 of the secondary battery 12 can be improved.

【0086】尚、本実施例の構成においても、充電器1
4による二次バッテリ12の充電が行われる際にメイン
スイッチ24がデューティ駆動されるので、二次バッテ
リ12の充電は、その各単位セル18の充電状態が均等
化されるように行われる。このため、本実施例のバッテ
リ充電装置200においても、充電器14による二次バ
ッテリ12の充電が行われる際に、各単位セル18から
電気エネルギを取り出すことなく各単位セル18の充電
状態の均等化を実現でき、各単位セル18の均等化を促
進することが可能となっている。
In the configuration of this embodiment as well, the charger 1
Since the main switch 24 is duty-driven when the secondary battery 12 is charged by No. 4, the secondary battery 12 is charged so that the charging states of the respective unit cells 18 are equalized. Therefore, also in the battery charger 200 of the present embodiment, when the secondary battery 12 is charged by the charger 14, the unit cells 18 have the same charging state without taking out electrical energy from the unit cells 18. The unit cells 18 can be realized, and the equalization of the unit cells 18 can be promoted.

【0087】また、充電器14による二次バッテリ12
の充電が行われていない状況下において共通トランス2
2の一次側から電磁リレー206のコイル部208に電
流が流通するものとすると、バイパス通路46が遮断さ
れ、二次バッテリ12から電流経路40を介する共通ト
ランス22の一次側への電流の流通が禁止される事態が
生ずる。本実施例においては、上記の如く、充電器14
と共通トランス22の一次側との間に、充電器14〜共
通トランス22の一次側への方向を順方向とするダイオ
ード202が設けられている。このため、二次バッテリ
12から共通トランス22の一次側へ流れた電流が更に
充電器14側および電流経路204を介して電磁リレー
206のコイル部208に流通することは回避され、二
次バッテリ12から電流経路40を介する共通トランス
22の一次側への電流の流通が不必要に禁止されるのは
防止されている。
In addition, the secondary battery 12 by the charger 14
Common transformer 2 under the condition that the battery is not charged
Assuming that current flows from the primary side of the secondary coil 2 to the coil section 208 of the electromagnetic relay 206, the bypass passage 46 is cut off, and the current flows from the secondary battery 12 to the primary side of the common transformer 22 via the current path 40. A situation occurs where it is prohibited. In the present embodiment, as described above, the charger 14
And the primary side of the common transformer 22 are provided with a diode 202 whose forward direction is from the charger 14 to the primary side of the common transformer 22. Therefore, the current flowing from the secondary battery 12 to the primary side of the common transformer 22 is prevented from further flowing to the coil section 208 of the electromagnetic relay 206 via the charger 14 side and the current path 204, and the secondary battery 12 is prevented. It is prevented that the current is unnecessarily prohibited from flowing to the primary side of the common transformer 22 via the current path 40.

【0088】尚、上記の第3実施例においては、電磁リ
レー206のスイッチ部210が特許請求の範囲に記載
した「制御スイッチ」に、電流経路40を遮断・導通さ
せる電磁リレー206が特許請求の範囲に記載した「電
流流通経路制御手段」に、それぞれ相当している。
In the third embodiment described above, the electromagnetic relay 206 that cuts off / conducts the current path 40 to the “control switch” described in the claims is the switch section 210 of the electromagnetic relay 206. Each corresponds to the "current distribution path control means" described in the range.

【0089】ところで、上記第1乃至3の実施例におい
ては、均等化回路20を二次バッテリ12と充電器14
との間に設けることとしているが、本発明はこれに限定
されるものではなく、均等化回路20を充電器14に接
続させることなく二次バッテリ12にのみ接続させるこ
ととしてもよい。かかる構成においては、二次バッテリ
12が充電器14により充電されない場合に導通スイッ
チ48または電磁リレー206のスイッチ部210がオ
ンされることとなる。
By the way, in the first to third embodiments, the equalizing circuit 20 is connected to the secondary battery 12 and the charger 14.
However, the present invention is not limited to this, and the equalizing circuit 20 may be connected only to the secondary battery 12 without being connected to the charger 14. In such a configuration, the conduction switch 48 or the switch section 210 of the electromagnetic relay 206 is turned on when the secondary battery 12 is not charged by the charger 14.

【0090】[0090]

【発明の効果】上述の如く、請求項1乃至7記載の発明
によれば、二次バッテリから取り出される電気エネルギ
がエネルギ損失として消費されるのを抑制しつつ、二次
バッテリを構成する各単位セルの充電状態の均等化を適
切に行うことができる。このため、本発明によれば、各
単位セルを充電する際の充電効率を向上させることがで
きる。
As described above, according to the first to seventh aspects of the invention, each unit constituting the secondary battery is suppressed while suppressing the electric energy taken out from the secondary battery as energy loss. It is possible to properly equalize the charge states of the cells. Therefore, according to the present invention, the charging efficiency when charging each unit cell can be improved.

【0091】また、請求項8記載の発明によれば、充電
器による二次バッテリの充電時に共通トランスを介して
各単位セルへ電気エネルギを分配するので、二次バッテ
リから電気エネルギを取り出すことなく各単位セルの充
電状態の均等化を実現することができる。このため、本
発明によれば、二次バッテリの各単位セルの均等化を促
進することができる。
According to the eighth aspect of the invention, since the electric energy is distributed to each unit cell through the common transformer when the secondary battery is charged by the charger, the electric energy is not taken out from the secondary battery. It is possible to realize the equalization of the charge state of each unit cell. Therefore, according to the present invention, equalization of the unit cells of the secondary battery can be promoted.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の第1実施例であるバッテリ充電装置の
構成図である。
FIG. 1 is a configuration diagram of a battery charging device that is a first embodiment of the present invention.

【図2】本実施例のバッテリ充電装置の動作について説
明するための図である。
FIG. 2 is a diagram for explaining the operation of the battery charging device of this embodiment.

【図3】本実施例のバッテリ充電装置において、メイン
スイッチおよび導通スイッチを制御すべく実行される制
御ルーチンのフローチャートである。
FIG. 3 is a flowchart of a control routine executed to control a main switch and a conduction switch in the battery charger of this embodiment.

【図4】本発明の第2実施例のバッテリ充電装置におい
て、メインスイッチおよび導通スイッチを制御すべく実
行される制御ルーチンのフローチャートである。
FIG. 4 is a flowchart of a control routine executed to control a main switch and a conduction switch in the battery charging device according to the second embodiment of the present invention.

【図5】本発明の第3実施例であるバッテリ充電装置の
構成図である。
FIG. 5 is a configuration diagram of a battery charging device that is a third embodiment of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10,200 バッテリ充電装置 12 二次バッテリ 14 充電器 16 電気負荷 18 単位セル 20 均等化回路 22 共通トランス 24 メインスイッチ 26 一次側コイル 28 二次側コイル 40 電流経路 44 ダイオード 46 バイパス通路 48 導通スイッチ 50 電子制御ユニット(ECU) 52 充電器電圧検出回路 54 単位セル電圧検出回路 206 電磁リレー 208 コイル部 210 スイッチ部 10,200 Battery charger 12 Secondary battery 14 charger 16 Electric load 18 unit cells 20 Equalization circuit 22 common transformer 24 Main switch 26 Primary coil 28 Secondary coil 40 current path 44 diode 46 Bypass passage 48 continuity switch 50 Electronic Control Unit (ECU) 52 Charger voltage detection circuit 54 Unit cell voltage detection circuit 206 Electromagnetic relay 208 coil 210 Switch part

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 佐藤 匡 東京都港区新橋五丁目36番11号 エフ・デ ィー・ケイ株式会社内 (72)発明者 山田 克夫 東京都港区新橋五丁目36番11号 エフ・デ ィー・ケイ株式会社内 Fターム(参考) 5G003 AA01 BA03 CA11 CC02 DA07 GB04 GC05 5H030 AA01 AS20 BB01 DD08 FF43   ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continued front page    (72) Inventor Tadashi Sato             F-de, 36-11 Shinbashi, Minato-ku, Tokyo             K.K Co., Ltd. (72) Inventor Katsuo Yamada             F-de, 36-11 Shinbashi, Minato-ku, Tokyo             K.K Co., Ltd. F term (reference) 5G003 AA01 BA03 CA11 CC02 DA07                       GB04 GC05                 5H030 AA01 AS20 BB01 DD08 FF43

Claims (8)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 直列接続する複数の単位セルにより構成
される二次バッテリと、前記二次バッテリと所定の電流
経路を介して一次側コイルが接続する共通トランスを有
し、前記二次バッテリから該一次側コイルへ供給された
電気エネルギを、該二次バッテリの各単位セルに対応す
る該共通トランスの二次側コイルへ磁気結合により供給
することにより各単位セルへ分配する均等化回路と、を
備えるバッテリ充電装置であって、 前記二次バッテリから前記所定の電流経路を介する前記
共通トランスの一次側コイルへの電流の流通を、該二次
バッテリの充電時には禁止し、非充電時には許可する電
流流通経路制御手段を備えることを特徴とするバッテリ
充電装置。
1. A secondary battery composed of a plurality of unit cells connected in series, and a common transformer connected to a primary coil via a predetermined current path with the secondary battery. An equalization circuit that distributes the electric energy supplied to the primary coil to each unit cell of the secondary battery by magnetically supplying the secondary coil of the common transformer corresponding to each unit cell of the secondary battery, A battery charging device comprising: a flow of current from the secondary battery to the primary side coil of the common transformer via the predetermined current path when the secondary battery is charged and permitted when not charged. A battery charger comprising a current flow path control means.
【請求項2】 前記所定の電流経路に設けられた制御ス
イッチを備え、 前記電流流通経路制御手段は、前記所定の電流経路を前
記制御スイッチを用いて前記二次バッテリの充電時には
遮断させ、非充電時には導通させることを特徴とする請
求項1記載のバッテリ充電装置。
2. A control switch provided on the predetermined current path, wherein the current flow path control means cuts off the predetermined current path by using the control switch when charging the secondary battery, The battery charging device according to claim 1, wherein the battery charging device is made conductive during charging.
【請求項3】 前記所定の電流経路に設けられた、前記
共通トランスの一次側コイルから前記二次バッテリへ向
かう方向を順方向とするダイオードと、 前記所定の電流経路に前記ダイオードと並列に設けられ
たバイパス通路と、 前記バイパス通路に設けられた制御スイッチと、を備
え、 前記電流流通経路制御手段は、前記バイパス通路を前記
制御スイッチを用いて前記二次バッテリの充電時には遮
断させ、非充電時には導通させることを特徴とする請求
項1記載のバッテリ充電装置。
3. A diode provided in the predetermined current path and having a forward direction from a primary coil of the common transformer to the secondary battery, and a diode provided in the predetermined current path in parallel with the diode. And a control switch provided in the bypass passage, wherein the current flow path control means shuts off the bypass passage when the secondary battery is charged by using the control switch, and does not charge the secondary battery. The battery charging device according to claim 1, wherein the battery charging device is made conductive at times.
【請求項4】 前記制御スイッチは、前記所定の電流経
路を前記二次バッテリの非充電時には導通させ、充電時
には充電電流が流れることにより遮断させる自励式スイ
ッチであることを特徴とする請求項2又は3記載のバッ
テリ充電装置。
4. The control switch is a self-exciting switch that conducts the predetermined current path when the secondary battery is not charged, and interrupts the charging current by flowing a charging current when the secondary battery is charged. Alternatively, the battery charger according to item 3.
【請求項5】 直列接続する複数の単位セルにより構成
される二次バッテリと、前記二次バッテリと所定の電流
経路を介して一次側コイルが接続する共通トランスを有
し、前記二次バッテリから該一次側コイルへ供給された
電気エネルギを、該二次バッテリの各単位セルに対応す
る該共通トランスの二次側コイルへ磁気結合により供給
することにより各単位セルへ分配する均等化回路と、を
備えるバッテリ充電装置であって、 前記二次バッテリから前記所定の電流経路を介する前記
共通トランスの一次側コイルへの電流の流通を、該二次
バッテリの単位セル間バラツキが所定以上に生じていな
い場合には禁止し、該所定以上に生じている場合には許
可する電流流通経路制御手段を備えることを特徴とする
バッテリ充電装置。
5. A secondary battery composed of a plurality of unit cells connected in series, and a common transformer connected to the secondary battery via a predetermined current path with the secondary battery are provided. An equalization circuit that distributes the electric energy supplied to the primary coil to each unit cell of the secondary battery by magnetically supplying the secondary coil of the common transformer corresponding to each unit cell of the secondary battery, In the battery charging device, the flow of current from the secondary battery to the primary side coil of the common transformer via the predetermined current path is caused by unit cell variation of the secondary battery exceeding a predetermined level. A battery charging device comprising a current flow path control means for prohibiting when there is not any and permitting when there is more than the predetermined amount.
【請求項6】 前記所定の電流経路に設けられた制御ス
イッチを備え、 前記電流流通経路制御手段は、前記所定の電流経路を前
記制御スイッチを用いて前記二次バッテリの単位セル間
バラツキが前記所定以上に生じていない場合には遮断さ
せ、該所定以上に生じている場合には導通させることを
特徴とする請求項5記載のバッテリ充電装置。
6. A control switch provided on the predetermined current path, wherein the current distribution path control means uses the control switch to control the predetermined current path so that the variation between unit cells of the secondary battery is the same. 6. The battery charging device according to claim 5, wherein the battery charging device is shut off when the battery voltage has not been exceeded for a predetermined amount of time, and is turned on when the battery voltage has been exceeded for the predetermined amount.
【請求項7】 前記所定の電流経路に設けられた、前記
共通トランスの一次側コイルから前記二次バッテリへ向
かう方向を順方向とするダイオードと、 前記所定の電流経路に前記ダイオードと並列に設けられ
たバイパス通路と、 前記バイパス通路に設けられた制御スイッチと、を備
え、 前記電流流通経路制御手段は、前記バイパス通路を前記
制御スイッチを用いて前記二次バッテリの単位セル間バ
ラツキが前記所定以上に生じていない場合には遮断さ
せ、該所定以上に生じている場合には導通させることを
特徴とする請求項5記載のバッテリ充電装置。
7. A diode provided in the predetermined current path and having a forward direction from a primary coil of the common transformer to the secondary battery, and a diode provided in the predetermined current path in parallel with the diode. A bypass switch provided in the bypass passage, and a control switch provided in the bypass passage, wherein the current flow path control means uses the control switch in the bypass passage, and the variation between the unit cells of the secondary battery is the predetermined value. 6. The battery charging device according to claim 5, wherein the battery charging device is shut off when no occurrence of the above occurs, and is turned on when no occurrence occurs above the predetermined amount.
【請求項8】 前記二次バッテリと前記所定の電流経路
を介して接続し、該二次バッテリを充電する充電器を備
え、 前記均等化回路は、また、前記充電器による電気エネル
ギの少なくとも一部を前記共通トランスの一次側コイル
から二次側コイルへ磁気結合により供給することにより
前記二次バッテリの各単位セルへ分配することを特徴と
する請求項1乃至7の何れか一項記載のバッテリ充電装
置。
8. A charger connected to the secondary battery via the predetermined current path to charge the secondary battery, wherein the equalization circuit further comprises at least one of electric energy generated by the charger. 8. The unit is distributed to each unit cell of the secondary battery by supplying a part from the primary side coil of the common transformer to the secondary side coil by magnetic coupling. Battery charger.
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