JP2007143219A - Battery charging circuit and electric apparatus - Google Patents
Battery charging circuit and electric apparatus Download PDFInfo
- Publication number
- JP2007143219A JP2007143219A JP2005330111A JP2005330111A JP2007143219A JP 2007143219 A JP2007143219 A JP 2007143219A JP 2005330111 A JP2005330111 A JP 2005330111A JP 2005330111 A JP2005330111 A JP 2005330111A JP 2007143219 A JP2007143219 A JP 2007143219A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- secondary battery
- positive electrode
- battery group
- electrode side
- adjacent
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Images
Landscapes
- Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)
Abstract
Description
本発明は、電池充電回路及び電気装置に係り、特に、直列で接続された二次電池を充電する電池充電回路及び該電池充電回路を用いた電気装置に関する。 The present invention relates to a battery charging circuit and an electric device, and more particularly to a battery charging circuit for charging secondary batteries connected in series and an electric device using the battery charging circuit.
従来より、車両駆動用モータの他に、エンジン駆動される発電機を搭載したハイブリッド車が知られており、ハイブリッド車には、複数の二次電池が直列に接続された電池充電回路が搭載されている。電池充電回路では、直列接続された二次電池から出力される電力により駆動用モータを駆動すると共に、発電機からの電力が直列接続された二次電池に充電される。 Conventionally, in addition to a vehicle driving motor, a hybrid vehicle equipped with an engine-driven generator is known, and the hybrid vehicle is equipped with a battery charging circuit in which a plurality of secondary batteries are connected in series. ing. In the battery charging circuit, the driving motor is driven by the power output from the series-connected secondary batteries, and the power from the generator is charged to the series-connected secondary batteries.
近年、このような直列接続された二次電池に対して、新たな用途に適合する様に二次電池の特性改善や新型電池の開発検討が進められている。開発した二次電池が本来の性能を発揮するためには、使用環境条件、充電条件、及び放電条件などが適正となるように制御する必要がある。 In recent years, with respect to such secondary batteries connected in series, improvement of the characteristics of the secondary battery and development of a new battery have been promoted so as to be adapted to new applications. In order for the developed secondary battery to exhibit its original performance, it is necessary to control the use environment condition, the charge condition, the discharge condition, and the like to be appropriate.
特に、充電条件については、放電後の電池にダメージを与えずに、元の容量まで如何に回復させるかが課題となっている。 In particular, the charging condition is how to restore the original capacity without damaging the discharged battery.
このため、充電完了時の検出方法、過充電時の対策などを含め、電池の種類及び用途別にそれぞれ適した充電方法が検討されている。 For this reason, a charging method suitable for each type and use of the battery has been studied, including a detection method at the completion of charging and a countermeasure at the time of overcharging.
ここで、電池を直列接続して放電又は充電を行う場合、全ての電池の容量或いは内部抵抗が常に同じであれば、バランス良く放電及び充電をすることができる。 Here, when discharging or charging by connecting batteries in series, if the capacity or internal resistance of all the batteries is always the same, discharging and charging can be performed in a well-balanced manner.
しかしながら、実際には、電池の容量あるいは内部抵抗には若干のバラツキが発生する。さらに、初期において同じ内部抵抗であったとしてもトリクル充電又はフロート充電により、時間経過に伴って電池の内部抵抗が変化し、電池の容量も変化する。その結果、各電池のバランスが崩れ、セル電圧にバラツキが生じ、電池の寿命を短命化させたり、性能を低下させることになる。 In practice, however, the battery capacity or internal resistance slightly varies. Furthermore, even if the internal resistance is the same in the initial stage, the internal resistance of the battery changes with time due to trickle charging or float charging, and the capacity of the battery also changes. As a result, the balance of each battery is lost, the cell voltage varies, and the life of the battery is shortened or the performance is lowered.
電池のバランスを保つ為に、並列に接続された直列接続電池ブロックに対して、1つの直列接続電池ブロックの充電の後に、別の直列接続電池ブロックを充電する充電制御を行うべく、それぞれの直列接続電池ブロックに直列に充電スイッチを接続し、充電制御手段によって充電スイッチをオンオフ制御する機能と、それぞれの直列電池ブロックの充電完了信号を放電制御手段に出力する構成をしたバックアップ電池の充放電制御装置が知られている(特許文献1)。 In order to maintain the balance of the batteries, each series-connected battery block connected in parallel is charged with one series-connected battery block and then charged with another series-connected battery block in order to perform charge control. Charging switch connected in series to the connected battery block, on / off control of the charging switch by the charging control means, and charging / discharging control of the backup battery configured to output the charging completion signal of each series battery block to the discharging control means An apparatus is known (Patent Document 1).
また、複数の電池セルが直列に接続されて構成されている組電池と、電池セル毎に並列に接続され、電池セルのセル電圧を測定し、またバイパス状態において、この電池セルに充電電流を流さずバイパスさせる電圧調整回路と、組電池に流れる電流を測定する電流センサと、各電池セルのセル電圧の加算値が所定の電圧値となり、かつ、電流センサによって測定された電流が所定の電流値となったことを検出すると、所定の電池セルに対応した電圧調整回路をバイパス状態とし、この電池セルに充電電流が流れないように制御する制御部とを有する電池充電装置が知られている(特許文献2)。
しかしながら、特許文献1及び2記載の発明では、装置の部品点数が多く、電池充電回路が複雑化するという問題があった。 However, the inventions described in Patent Documents 1 and 2 have a problem that the number of parts of the device is large and the battery charging circuit is complicated.
本発明は、上記の問題点を解決するためになされたもので、簡易な回路で構成され、かつ、直列接続された二次電池をばらつきなく充電し、電池寿命及び性能を向上させることができる電池充電回路及び電気装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and can recharge the secondary batteries configured in a simple circuit and connected in series without variation, thereby improving the battery life and performance. An object is to provide a battery charging circuit and an electric device.
上記の目的を達成するために第1の発明に係る電池充電回路は、直列接続された2つの第1の二次電池から構成される第1の二次電池群と、前記第1の二次電池群の2つの第1の二次電池に対応するように設けられた第2の二次電池と、一端が前記第2の二次電池の正極に接続された容量素子と、一端が前記容量素子の前記一端に接続され、かつ、他端が前記第1の二次電池群の正極側に接続されると共に、前記容量素子の一端から前記第1の二次電池群の正極側方向への電流の流れを許容し、該正極側方向と反対方向への電流の流れを阻止する第1の整流素子と、一端が前記2つの第1の二次電池の接続部に接続され、かつ、他端が前記第2の二次電池の負極に接続されると共に、前記第2の二次電池の負極から前記接続部方向への電流の流れを許容し、該接続部方向と反対方向への電流の流れを阻止する第2の整流素子と、一端が前記2つの第1の二次電池の接続部に接続され、かつ、他端が前記第2の二次電池の正極に接続されると共に、前記接続部から前記第2の二次電池の正極方向への電流の流れを許容し、該正極方向と反対方向への電流の流れを阻止する第3の整流素子と、一端が前記第1の二次電池群の正極側に接続され、かつ、他端が前記容量素子の他端に接続されると共に、前記容量素子を充電するように電力を供給し、前記容量素子が充電されて所定の充電電圧になったときに、前記第1の二次電池群の正極側に設けられた前記第1の二次電池を充電するように切り替えられて電力を供給し、前記第1の二次電池群の正極側に設けられた前記第1の二次電池が充電されて前記所定の充電電圧になったときに、前記容量素子を充電するように切り替えられて電力を供給する電源手段とを含んで構成されている。 In order to achieve the above object, a battery charging circuit according to a first invention includes a first secondary battery group composed of two first secondary batteries connected in series, and the first secondary battery. A second secondary battery provided so as to correspond to the two first secondary batteries of the battery group, a capacitive element having one end connected to the positive electrode of the second secondary battery, and one end having the capacity The other end of the element is connected to the positive electrode side of the first secondary battery group, and the other end of the capacitor element is connected to the positive electrode side direction of the first secondary battery group. A first rectifying element that allows current flow and blocks current flow in a direction opposite to the positive electrode side; one end connected to a connection portion of the two first secondary batteries; and the other The end is connected to the negative electrode of the second secondary battery, and the current from the negative electrode of the second secondary battery toward the connecting portion A second rectifying element that allows the current to flow in a direction opposite to the direction of the connection, one end connected to the connection of the two first secondary batteries, and the other end Connected to the positive electrode of the second secondary battery, and allows a current flow from the connecting portion in the positive electrode direction of the second secondary battery, and allows a current flow in a direction opposite to the positive electrode direction. The third rectifying element to be blocked and one end connected to the positive electrode side of the first secondary battery group and the other end connected to the other end of the capacitive element so as to charge the capacitive element So that the first secondary battery provided on the positive electrode side of the first secondary battery group is charged when the capacitor element is charged to a predetermined charging voltage. The first secondary battery provided on the positive electrode side of the first secondary battery group is switched to supply electric power. When it is the predetermined charging voltage is conductive, and is configured to include a power supply means for supplying electric power is switched to charge the capacitive element.
第1の発明に係る電池充電回路によれば、電源手段によって、容量素子を充電するように電力を供給し、容量素子が充電されて所定の充電電圧になったときに、第1の二次電池群の正極側に設けられた第1の二次電池を充電するように切り替えられて電力を供給する。また、このときに、充電された容量素子が放電し、第1の二次電池群の正極側に設けられた第1の二次電池がさらに充電される。 According to the battery charging circuit of the first invention, the power supply means supplies power so as to charge the capacitive element, and when the capacitive element is charged to a predetermined charging voltage, the first secondary It is switched so as to charge the first secondary battery provided on the positive electrode side of the battery group to supply electric power. At this time, the charged capacitive element is discharged, and the first secondary battery provided on the positive electrode side of the first secondary battery group is further charged.
そして、第1の二次電池群の正極側に設けられた第1の二次電池が充電されて所定の充電電圧になったときに、電源手段によって、容量素子を充電するように切り替えられて電力を供給する。このとき、第1の二次電池群の正極側に設けられた第1の二次電池が放電し、第2の二次電池が充電される。そして、第2の二次電池が充電され、充電電圧が高くなると、第2の二次電池が放電し、第1の二次電池群の負極側に設けられた第1の二次電池が充電される。 And when the 1st secondary battery provided in the positive electrode side of the 1st secondary battery group is charged and it becomes a predetermined charging voltage, it switches so that a capacitive element may be charged by a power supply means. Supply power. At this time, the 1st secondary battery provided in the positive electrode side of the 1st secondary battery group discharges, and the 2nd secondary battery is charged. When the second secondary battery is charged and the charging voltage is increased, the second secondary battery is discharged, and the first secondary battery provided on the negative electrode side of the first secondary battery group is charged. Is done.
そして、上記のように、電源手段によって、第1の二次電池群の正極側に設けられた第1の二次電池及び容量素子の何れかを充電するように切り替えながら電力を供給することにより、容量素子、2つの第1の二次電池、及び第2の二次電池の各々が充放電を繰り返し、各々の充電電圧が収束していき、満充電状態になる。 Then, as described above, by supplying power while switching to charge either the first secondary battery or the capacitive element provided on the positive electrode side of the first secondary battery group by the power source means Each of the capacitor element, the two first secondary batteries, and the second secondary battery repeats charging and discharging, and the respective charging voltages converge to reach a fully charged state.
従って、複数の二次電池、容量素子、整流素子、及び電源手段からなる簡易な回路で構成され、かつ、電源手段によって、第1の二次電池群の正極側に設けられた第1の二次電池及び容量素子の何れかを充電するように切り替えながら電力を供給し、容量素子、2つの第1の二次電池、及び第2の二次電池の各々が充放電を繰り返すことにより、直列接続された二次電池がばらつきなく充電され、電池寿命及び性能を向上させることができる。 Accordingly, the first secondary battery is configured by a simple circuit including a plurality of secondary batteries, a capacitor element, a rectifying element, and power supply means, and provided on the positive electrode side of the first secondary battery group by the power supply means. Power is supplied while switching so as to charge either the secondary battery or the capacitive element, and each of the capacitive element, the two first secondary batteries, and the second secondary battery repeats charging and discharging in series. The connected secondary batteries are charged without variation, and the battery life and performance can be improved.
また、第2の発明に係る電池充電回路は、直列接続された複数の第1の二次電池から構成される第1の二次電池群と、前記第1の二次電池群の隣接する2つの第1の二次電池に対応するように設けられた複数の第2の二次電池を直列接続した第2の二次電池群と、一端が前記第2の二次電池群の正極側に接続された容量素子と、一端が前記容量素子の前記一端に接続され、かつ、他端が前記第1の二次電池群の正極側に接続されると共に、前記容量素子の前記一端から前記第1の二次電池群の正極側方向への電流の流れを許容し、該正極側方向と反対方向への電流の流れを阻止する第1の整流素子と、一端が前記第1の二次電池群の隣接する2つの第1の二次電池の接続部に接続され、かつ、他端が前記隣接する2つの第1の二次電池に対応する前記第2の二次電池の負極に接続されると共に、前記第2の二次電池の負極から前記隣接する2つの第1の二次電池の接続部方向への電流の流れを許容し、該接続部方向と反対方向への電流の流れを阻止する複数の第2の整流素子と、一端が前記第1の二次電池群の隣接する2つの第1の二次電池の接続部に接続され、かつ、他端が前記隣接する2つの第1の二次電池に対応する前記第2の二次電池の正極に接続されると共に、前記隣接する2つの第1の二次電池の接続部から前記第2の二次電池の正極方向への電流の流れを許容し、該正極方向と反対方向への電流の流れを阻止する複数の第3の整流素子と、一端が前記第1の二次電池群の正極側に接続され、かつ、他端が前記容量素子の他端に接続されると共に、前記容量素子を充電するように電力を供給し、前記容量素子が充電されて所定の充電電圧になったときに、前記第1の二次電池群の正極側に設けられた前記第1の二次電池を充電するように切り替えられて電力を供給し、前記第1の二次電池群の正極側に設けられた前記第1の二次電池が充電されて前記所定の充電電圧になったときに、前記容量素子を充電するように切り替えられて電力を供給する電源手段とを含んで構成されている。 According to a second aspect of the present invention, there is provided a battery charging circuit including a first secondary battery group composed of a plurality of first secondary batteries connected in series and two adjacent first secondary battery groups. A second secondary battery group in which a plurality of second secondary batteries provided so as to correspond to the first secondary battery are connected in series, and one end is on the positive electrode side of the second secondary battery group The connected capacitive element, one end connected to the one end of the capacitive element, and the other end connected to the positive electrode side of the first secondary battery group, and the first end of the capacitive element from the one end A first rectifying element that allows a current flow in the positive electrode side direction of one secondary battery group and blocks a current flow in a direction opposite to the positive electrode side direction; and one end of the first secondary battery group. Connected to the connection part of two adjacent first secondary batteries in the group, and the other end corresponds to the two adjacent first secondary batteries Is connected to the negative electrode of the second secondary battery, and allows a current flow from the negative electrode of the second secondary battery toward the connecting portion of the two adjacent first secondary batteries, A plurality of second rectifying elements that block current flow in the direction opposite to the connecting portion direction, and one end connected to a connecting portion of two adjacent first secondary batteries of the first secondary battery group And the other end is connected to the positive electrode of the second secondary battery corresponding to the two adjacent first secondary batteries, and the connection portion between the two adjacent first secondary batteries. A plurality of third rectifier elements that allow current flow in the positive electrode direction of the second secondary battery and block current flow in a direction opposite to the positive electrode direction, and one end of the second secondary battery is connected to the first second battery. The secondary battery group is connected to the positive electrode side and the other end is connected to the other end of the capacitive element, and the capacitive element is charged. When the capacitor element is charged and reaches a predetermined charging voltage, the first secondary battery provided on the positive electrode side of the first secondary battery group is charged. When the first secondary battery provided on the positive electrode side of the first secondary battery group is charged and reaches the predetermined charging voltage, the capacitive element is switched to And power supply means for switching to charge and supplying power.
第2の発明の電池充電回路によれば、電源手段によって、容量素子を充電するように電力を供給し、容量素子が充電されて所定の充電電圧になったときに、第1の二次電池群の正極側に設けられた第1の二次電池を充電するように切り替えられて電力を供給する。このときに、充電された容量素子が放電し、第1の二次電池群の正極側に設けられた第1の二次電池がさらに充電される。 According to the battery charging circuit of the second invention, power is supplied by the power supply means so as to charge the capacitive element, and when the capacitive element is charged and reaches a predetermined charging voltage, the first secondary battery is charged. It is switched to charge the first secondary battery provided on the positive electrode side of the group to supply power. At this time, the charged capacitive element is discharged, and the first secondary battery provided on the positive electrode side of the first secondary battery group is further charged.
そして、第1の二次電池群の正極側に設けられた第1の二次電池が充電されて所定の充電電圧になったときに、電源手段によって、容量素子を充電するように切り替えられて電力を供給する。このとき、第1の二次電池群の正極側に設けられた第1の二次電池が放電し、第1の二次電池群の正極側に設けられた隣接する2つの第1の二次電池に対応する第2の二次電池が充電される。そして、この第2の二次電池が充電され、充電電圧が高くなると、この第2の二次電池が放電し、上記の隣接する第1の二次電池の負極側に設けられた第1の二次電池が充電される。 And when the 1st secondary battery provided in the positive electrode side of the 1st secondary battery group is charged and it becomes a predetermined charging voltage, it switches so that a capacitive element may be charged by a power supply means. Supply power. At this time, the first secondary battery provided on the positive electrode side of the first secondary battery group is discharged, and two adjacent first secondary batteries provided on the positive electrode side of the first secondary battery group are discharged. The second secondary battery corresponding to the battery is charged. When the second secondary battery is charged and the charging voltage is increased, the second secondary battery is discharged, and the first secondary battery provided on the negative electrode side of the adjacent first secondary battery is discharged. The secondary battery is charged.
同様に、第1の二次電池群の複数の第1の二次電池の各々及び第2の二次電池群の複数の第2の二次電池の各々が、充電及び放電する。 Similarly, each of the plurality of first secondary batteries in the first secondary battery group and each of the plurality of second secondary batteries in the second secondary battery group are charged and discharged.
そして、上記のように、電源手段によって、第1の二次電池群の正極側に設けられた第1の二次電池及び容量素子の何れかを充電するように切り替えながら電力を供給し、容量素子、直列接続された複数の第1の二次電池、及び直列接続された複数の第2の二次電池の各々が充放電を繰り返し、各々の充電電圧が収束していき、満充電状態になる。 Then, as described above, the power supply means supplies power while switching so as to charge either the first secondary battery or the capacitive element provided on the positive electrode side of the first secondary battery group, and the capacity Each of the element, the plurality of first secondary batteries connected in series, and the plurality of second secondary batteries connected in series repeats charging and discharging, and each charging voltage converges to reach a fully charged state. Become.
従って、複数の二次電池、容量素子、整流素子、及び電源手段からなる簡易な回路で構成され、かつ、電源手段によって、第1の二次電池群の正極側に設けられた第1の二次電池及び容量素子の何れかを充電するように切り替えながら電力を供給し、容量素子、直列接続された複数の第1の二次電池、及び直列接続された複数の第2の二次電池の各々が充放電を繰り返すことにより、直列接続された二次電池がばらつきなく充電され、電池寿命及び性能を向上させることができる。 Accordingly, the first secondary battery is configured by a simple circuit including a plurality of secondary batteries, a capacitor element, a rectifying element, and power supply means, and provided on the positive electrode side of the first secondary battery group by the power supply means. Power is supplied while switching to charge either the secondary battery or the capacitive element, and the capacitive element, the plurality of first secondary batteries connected in series, and the plurality of second secondary batteries connected in series By repeating charging and discharging, the secondary batteries connected in series are charged without variation, and the battery life and performance can be improved.
また、第1の発明及び第2の発明に係る電源手段は、容量素子を充電するように容量素子の他端方向へ所定電流の電力を供給し、容量素子が充電されて所定の充電電圧になったときに、第1の二次電池群の正極側に設けられた第1の二次電池を充電するように第1の二次電池群の正極側方向に切り替えられて所定電流の電力を供給し、第1の二次電池群の正極側に設けられた第1の二次電池が充電されて所定の充電電圧になったときに、容量素子の他端方向に切り替えられて所定電流の電力を供給することができる。これにより、定電流の電力を、電流方向を切り替えながら供給して、直列接続された二次電池をばらつきなく充電することができる
また、第1の発明及び第2の発明に係る電源手段は、容量素子を充電するように所定電圧の電力を供給し、容量素子が充電されて所定の充電電圧になったときに、第1の二次電池群の正極側に設けられた第1の二次電池を充電するように所定電圧の電力を供給し、第1の二次電池群の正極側に設けられた第1の二次電池が充電されて所定の充電電圧になったときに、容量素子を充電するように切り替えられて所定電圧の電力を供給することができる。これにより、定電圧の電力を、充電先を切り替えながら供給して、直列接続された二次電池をばらつきなく充電することができる。
The power supply means according to the first and second aspects of the invention supplies power of a predetermined current toward the other end of the capacitive element so as to charge the capacitive element, and the capacitive element is charged to a predetermined charging voltage. The first secondary battery group is switched to the positive electrode side direction of the first secondary battery group so as to charge the first secondary battery provided on the positive electrode side of the first secondary battery group. When the first secondary battery provided on the positive electrode side of the first secondary battery group is charged and reaches a predetermined charging voltage, it is switched to the other end direction of the capacitive element and the predetermined current is Electric power can be supplied. Thereby, it is possible to supply constant current power while switching the current direction, and to charge the secondary batteries connected in series without variation. Further, the power supply means according to the first invention and the second invention, A first secondary battery provided on the positive electrode side of the first secondary battery group when electric power of a predetermined voltage is supplied so as to charge the capacitive element and the capacitive element is charged to a predetermined charging voltage. When a predetermined voltage is supplied so as to charge the battery, and the first secondary battery provided on the positive electrode side of the first secondary battery group is charged to a predetermined charging voltage, the capacitive element Can be switched to charge the power of a predetermined voltage. As a result, it is possible to supply constant voltage power while switching the charging destination, and charge the secondary batteries connected in series without variation.
また、第3の発明に係る電池充電回路は、直列接続された複数の第1の二次電池から構成される第1の二次電池群と、前記第1の二次電池群の隣接する2つの第1の二次電池に対応するように設けられた複数の第2の二次電池を直列接続した第2の二次電池群と、一端が前記第2の二次電池群の正極側に接続された容量素子と、一端が前記容量素子の前記一端に接続され、かつ、他端が前記第1の二次電池群の正極側に接続されると共に、前記容量素子の前記一端から前記第1の二次電池群の正極側方向への電流の流れを許容し、該正極側方向と反対方向への電流の流れを阻止する第1の整流素子と、一端が前記第1の二次電池群の隣接する2つの第1の二次電池の接続部に接続され、かつ、他端が前記隣接する2つの第1の二次電池に対応する前記第2の二次電池の負極に接続されると共に、前記第2の二次電池の負極から前記隣接する2つの第1の二次電池の接続部方向への電流の流れを許容し、該接続部方向と反対方向への電流の流れを阻止する複数の第2の整流素子と、一端が前記第1の二次電池群の隣接する2つの第1の二次電池の接続部に接続され、かつ、他端が前記隣接する2つの第1の二次電池に対応する前記第2の二次電池の正極に接続されると共に、前記隣接する2つの第1の二次電池の接続部から前記第2の二次電池の正極方向への電流の流れを許容し、該正極方向と反対方向への電流の流れを阻止する複数の第3の整流素子と、一端が前記第1の二次電池群の正極側に接続され、かつ、他端が前記容量素子の他端に接続されると共に、前記容量素子を充電するように電力を供給し、前記容量素子が充電されて所定の充電電圧になったときに、前記電力の供給を停止すると共に、前記第1の二次電池群の正極側に設けられた前記第1の二次電池と前記容量素子とを通電し、前記第1の二次電池群の正極側に設けられた前記第1の二次電池が充電されて前記所定の充電電圧になったときに、前記容量素子を充電するように切り替えられて電力を供給する電源手段とを含んで構成されている。 According to a third aspect of the present invention, there is provided a battery charging circuit including a first secondary battery group composed of a plurality of first secondary batteries connected in series, and two adjacent ones of the first secondary battery group. A second secondary battery group in which a plurality of second secondary batteries provided so as to correspond to the first secondary battery are connected in series, and one end is on the positive electrode side of the second secondary battery group The connected capacitive element, one end connected to the one end of the capacitive element, and the other end connected to the positive electrode side of the first secondary battery group, and the first end of the capacitive element from the one end A first rectifying element that allows a current flow in the positive electrode side direction of one secondary battery group and blocks a current flow in a direction opposite to the positive electrode side direction; and one end of the first secondary battery group. Connected to the connection part of two adjacent first secondary batteries in the group, and the other end corresponds to the two adjacent first secondary batteries Is connected to the negative electrode of the second secondary battery, and allows a current flow from the negative electrode of the second secondary battery toward the connecting portion of the two adjacent first secondary batteries, A plurality of second rectifying elements that block current flow in the direction opposite to the connecting portion direction, and one end connected to a connecting portion of two adjacent first secondary batteries of the first secondary battery group And the other end is connected to the positive electrode of the second secondary battery corresponding to the two adjacent first secondary batteries, and the connection portion between the two adjacent first secondary batteries. A plurality of third rectifier elements that allow current flow in the positive electrode direction of the second secondary battery and block current flow in a direction opposite to the positive electrode direction, and one end of the second secondary battery is connected to the first second battery. The secondary battery group is connected to the positive electrode side and the other end is connected to the other end of the capacitive element, and the capacitive element is charged. And when the capacitance element is charged and reaches a predetermined charging voltage, the supply of power is stopped and the first secondary battery group is provided on the positive electrode side. When the first secondary battery and the capacitive element are energized, and the first secondary battery provided on the positive electrode side of the first secondary battery group is charged to the predetermined charging voltage. And power supply means that is switched to charge the capacitive element and supplies power.
第3の発明の電池充電回路によれば、電源手段によって、容量素子を充電するように電力を供給し、容量素子が充電されて所定の充電電圧になったときに、電力の供給を停止すると共に、第1の二次電池群の正極側に設けられた第1の二次電池と容量素子とを通電する。これにより、充電された容量素子が放電し、第1の二次電池群の正極側に設けられた第1の二次電池が充電される。 According to the battery charging circuit of the third aspect of the invention, the power is supplied by the power supply means so as to charge the capacitive element, and the supply of power is stopped when the capacitive element is charged and reaches a predetermined charging voltage. At the same time, the first secondary battery provided on the positive electrode side of the first secondary battery group and the capacitive element are energized. Thereby, the charged capacitive element is discharged, and the first secondary battery provided on the positive electrode side of the first secondary battery group is charged.
そして、第1の二次電池群の正極側に設けられた第1の二次電池が充電されて所定の充電電圧になったときに、電源手段によって、容量素子を充電するように切り替えられて電力を供給する。このとき、第1の二次電池群の正極側に設けられた第1の二次電池が放電し、第1の二次電池群の正極側に設けられた隣接する2つの第1の二次電池に対応する第2の二次電池が充電される。そして、この第2の二次電池が充電され、充電電圧が高くなると、この第2の二次電池が放電し、上記の隣接する第1の二次電池の負極側に設けられた第1の二次電池が充電される。 And when the 1st secondary battery provided in the positive electrode side of the 1st secondary battery group is charged and it becomes a predetermined charging voltage, it switches so that a capacitive element may be charged by a power supply means. Supply power. At this time, the first secondary battery provided on the positive electrode side of the first secondary battery group is discharged, and two adjacent first secondary batteries provided on the positive electrode side of the first secondary battery group are discharged. The second secondary battery corresponding to the battery is charged. When the second secondary battery is charged and the charging voltage is increased, the second secondary battery is discharged, and the first secondary battery provided on the negative electrode side of the adjacent first secondary battery is discharged. The secondary battery is charged.
同様に、第1の二次電池群の複数の第1の二次電池の各々及び第2の二次電池群の複数の第2の二次電池の各々が、充電及び放電する。 Similarly, each of the plurality of first secondary batteries in the first secondary battery group and each of the plurality of second secondary batteries in the second secondary battery group are charged and discharged.
そして、上記のように、電源手段によって、第1の二次電池群の正極側に設けられた第1の二次電池及び容量素子の何れかを切り替えて充電するように、電力の供給をオンオフすることにより、容量素子、直列接続された複数の第1の二次電池、及び直列接続された複数の第2の二次電池の各々が充放電を繰り返し、各々の充電電圧が収束していき、満充電状態になる。 Then, as described above, the power supply is turned on and off so that either the first secondary battery or the capacitive element provided on the positive electrode side of the first secondary battery group is switched and charged. By doing so, each of the capacitor element, the plurality of first secondary batteries connected in series, and the plurality of second secondary batteries connected in series repeats charging and discharging, and the respective charging voltages converge. The battery is fully charged.
従って、複数の二次電池、容量素子、整流素子、及び電源手段からなる簡易な回路で構成され、かつ、第1の二次電池群の正極側に設けられた第1の二次電池及び容量素子の何れかを切り替えて充電するように、電源手段によって電力の供給をオンオフし、容量素子、直列接続された複数の第1の二次電池、及び直列接続された複数の第2の二次電池の各々が充放電を繰り返すことにより、直列接続された二次電池がばらつきなく充電され、電池寿命及び性能を向上させることができる。 Therefore, the first secondary battery and the capacity that are configured by a simple circuit including a plurality of secondary batteries, a capacitor element, a rectifier element, and power supply means, and are provided on the positive electrode side of the first secondary battery group. The power supply is turned on and off by the power supply means so as to switch and charge any of the elements, and the capacitive element, the plurality of first secondary batteries connected in series, and the plurality of second secondary batteries connected in series When each of the batteries repeats charging and discharging, the secondary batteries connected in series are charged without variation, and the battery life and performance can be improved.
また、上記の第1の二次電池及び第2の二次電池は、略同一の容量とすることできる。これにより、回路の部品の種類数の増加を抑制できるため、回路の構成を簡易にすることができる。 Moreover, said 1st secondary battery and 2nd secondary battery can be made into the substantially the same capacity | capacitance. Thereby, since the increase in the number of types of circuit components can be suppressed, the circuit configuration can be simplified.
第4の発明に係る電池充電回路は、直列接続された複数の第1の二次電池から構成される複数の第1の二次電池部を直列接続した第1の二次電池群と、前記第1の二次電池群の隣接する2つの第1の二次電池部に対応するように設けられ、かつ、前記第1の二次電池部と同数の第2の二次電池から構成される複数の第2の二次電池部を直列接続した第2の二次電池群と、負極が前記第2の二次電池群の正極側に接続された第3の二次電池と、一端が前記第3の二次電池の負極に接続され、かつ、他端が前記第1の二次電池群の正極側に接続されると共に、前記第3の二次電池の負極から前記第1の二次電池群の正極側方向への電流の流れを許容し、該正極側方向と反対方向への電流の流れを阻止する第1の整流素子と、一端が前記第1の二次電池群の隣接する2つの第1の二次電池部の接続部に接続され、かつ、他端が前記隣接する2つの第1の二次電池部に対応する前記第2の二次電池部の負極側に接続されると共に、前記第2の二次電池部の負極側から前記隣接する2つの第1の二次電池部の接続部方向への電流の流れを許容し、該接続部方向と反対方向への電流の流れを阻止する複数の第2の整流素子と、一端が前記第1の二次電池群の隣接する2つの第1の二次電池部の接続部に接続され、かつ、他端が前記隣接する2つの第1の二次電池部に対応する前記第2の二次電池部の正極側に接続されると共に、前記隣接する2つの第1の二次電池部の接続部から前記第2の二次電池部の正極側方向への電流の流れを許容し、該正極側方向と反対方向への電流の流れを阻止する複数の第3の整流素子と、一端が前記第1の二次電池群の正極側に接続され、かつ、他端が前記第3の二次電池の正極に接続されると共に、前記第3の二次電池を充電するように電力を供給し、前記第3の二次電池が充電されて所定の充電電圧になったときに、前記第1の二次電池群の正極側に設けられた前記第1の二次電池を充電するように切り替えられて電力を供給し、前記第1の二次電池群の正極側に設けられた前記第1の二次電池が充電されて前記所定の充電電圧になったときに、前記第3の二次電池を充電するように切り替えられて電力を供給する電源手段とを含んで構成されている。 According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a battery charging circuit including: a first secondary battery group in which a plurality of first secondary battery units including a plurality of first secondary batteries connected in series are connected in series; The first secondary battery group is provided so as to correspond to two adjacent first secondary battery units, and includes the same number of second secondary batteries as the first secondary battery units. A second secondary battery group in which a plurality of second secondary battery units are connected in series; a third secondary battery in which a negative electrode is connected to a positive electrode side of the second secondary battery group; The other end is connected to the negative electrode of the third secondary battery and the other end is connected to the positive electrode side of the first secondary battery group, and the first secondary is connected to the negative electrode of the third secondary battery. A first rectifying element that allows a current flow in the positive electrode side direction of the battery group and blocks a current flow in a direction opposite to the positive electrode side direction; and one end of the first secondary element Of the second secondary battery part connected to the connection part of two adjacent first secondary battery parts of the pond group and the other end corresponding to the two adjacent first secondary battery parts. And connected to the negative electrode side, and allows a current to flow from the negative electrode side of the second secondary battery part to the connection part direction of the two adjacent first secondary battery parts. A plurality of second rectifier elements that block current flow in opposite directions, one end of which is connected to a connection portion between two adjacent first secondary battery sections of the first secondary battery group, and The other end is connected to the positive electrode side of the second secondary battery part corresponding to the two adjacent first secondary battery parts, and the connection part between the two adjacent first secondary battery parts To permit the flow of current in the direction of the positive electrode side of the second secondary battery unit and prevent the flow of current in the direction opposite to the direction of the positive electrode side. A third rectifier element, one end of which is connected to the positive electrode side of the first secondary battery group, and the other end of which is connected to the positive electrode of the third secondary battery, and the third second rectifier element. When the third secondary battery is charged to a predetermined charging voltage by supplying power so as to charge the secondary battery, the first battery provided on the positive electrode side of the first secondary battery group 1 is switched to charge one secondary battery to supply electric power, and the first secondary battery provided on the positive electrode side of the first secondary battery group is charged to the predetermined charging voltage. Power supply means that is switched so as to charge the third secondary battery and supplies electric power.
第4の発明に係る電池充電回路によれば、電源手段によって、第3の二次電池を充電するように電力を供給し、第3の二次電池が充電されて所定の充電電圧になったときに、第1の二次電池群の正極側に設けられた第1の二次電池を充電するように切り替えられて電力を供給する。同時に、充電された第3の二次電池が放電し、第1の二次電池群の正極側に設けられた第1の二次電池部の複数の第1の二次電池がさらに充電される。 According to the battery charging circuit of the fourth invention, power is supplied by the power supply means so as to charge the third secondary battery, and the third secondary battery is charged to a predetermined charging voltage. Sometimes, switching is performed to charge the first secondary battery provided on the positive electrode side of the first secondary battery group to supply electric power. At the same time, the charged third secondary battery is discharged, and the plurality of first secondary batteries of the first secondary battery unit provided on the positive electrode side of the first secondary battery group are further charged. .
そして、第1の二次電池群の正極側に設けられた第1の二次電池が充電されて所定の充電電圧になったときに、電源手段によって、第3の二次電池を充電するように切り替えられて電力を供給する。このとき、第1の二次電池群の正極側に設けられた第1の二次電池部の第1の二次電池が放電し、第1の二次電池群の正極側に設けられた隣接する2つの第1の二次電池部に対応する第2の二次電池部の複数の第2の二次電池が充電される。そして、この第2の二次電池部の二次電池が充電され、充電電圧が高くなると、この第2の二次電池部の第2の二次電池が放電し、上記の隣接する第1の二次電池部の負極側に設けられた第1の二次電池部の第1の二次電池が充電される。 Then, when the first secondary battery provided on the positive electrode side of the first secondary battery group is charged and reaches a predetermined charging voltage, the third secondary battery is charged by the power supply means. To supply power. At this time, the first secondary battery of the first secondary battery unit provided on the positive electrode side of the first secondary battery group is discharged and adjacent to the positive electrode side of the first secondary battery group. The plurality of second secondary batteries of the second secondary battery unit corresponding to the two first secondary battery units to be charged are charged. And when the secondary battery of this 2nd secondary battery part is charged and a charge voltage becomes high, the 2nd secondary battery of this 2nd secondary battery part will discharge, and said 1st adjacent 1st The first secondary battery of the first secondary battery part provided on the negative electrode side of the secondary battery part is charged.
同様に、第1の二次電池群の複数の第1の二次電池部の第1の二次電池の各々及び第2の二次電池群の複数の第2の二次電池部の第2の二次電池の各々が、充電及び放電する。 Similarly, each of the first secondary batteries of the plurality of first secondary battery parts of the first secondary battery group and the second of the plurality of second secondary battery parts of the second secondary battery group. Each of the secondary batteries is charged and discharged.
そして、上記のように、電源手段によって、第1の二次電池群の正極側に設けられた第1の二次電池及び第3の二次電池の何れかを充電するように切り替えながら電力を供給することにより、第3の二次電池、直列接続された複数の第1の二次電池部の各々の第1の二次電池、及び直列接続された複数の第2の二次電池部の各々の第2の二次電池が充放電を繰り返し、各々の充電電圧が収束していき、満充電状態になる。 Then, as described above, the power is switched while the power source is switched to charge either the first secondary battery or the third secondary battery provided on the positive electrode side of the first secondary battery group. By supplying the third secondary battery, the first secondary battery of each of the plurality of first secondary battery units connected in series, and the plurality of second secondary battery units connected in series Each second secondary battery repeats charging and discharging, and each charging voltage converges to reach a fully charged state.
従って、複数の二次電池、整流素子、及び電源手段からなる簡易な回路で構成され、かつ、電源手段によって、第1の二次電池群の正極側に設けられた第1の二次電池及び第3の二次電池の何れかを充電するように切り替えながら電力を供給し、第3の二次電池、直列接続された複数の第1の二次電池部の各々の第1の二次電池、及び直列接続された複数の第2の二次電池部の各々の第2の二次電池が充放電を繰り返すことにより、直列接続された二次電池がばらつきなく充電され、電池寿命及び性能を向上させることができる。 Accordingly, the first secondary battery is configured by a simple circuit including a plurality of secondary batteries, a rectifying element, and power supply means, and provided on the positive electrode side of the first secondary battery group by the power supply means, and Power is supplied while switching to charge any of the third secondary batteries, and each of the third secondary batteries and the first secondary batteries of each of the plurality of first secondary battery units connected in series , And the second secondary batteries of each of the plurality of second secondary battery units connected in series are repeatedly charged and discharged, so that the secondary batteries connected in series are charged without variation, and the battery life and performance are improved. Can be improved.
また、第4の発明に係る第1の二次電池乃至第3の二次電池を、略同一の容量とすることができる。これにより、回路の部品の種類数の増加を抑制できるため、回路の構成を簡易にすることができる。 In addition, the first to third secondary batteries according to the fourth invention can have substantially the same capacity. Thereby, since the increase in the number of types of circuit components can be suppressed, the circuit configuration can be simplified.
また、上記の第1の整流素子乃至第3の整流素子を、ダイオードとすることができる。これにより、回路の構成をより簡易なものにすることができる。 Further, the first to third rectifying elements can be diodes. Thereby, the configuration of the circuit can be simplified.
また、第5の発明に係る電池充電回路は、直列接続された複数の第1の二次電池から構成される第1の二次電池群と、前記第1の二次電池群の隣接する2つの第1の二次電池に対応するように設けられた複数の第2の二次電池を直列接続した第2の二次電池群と、前記第1の二次電池群の隣接する2つの第1の二次電池に対応するように設けられた複数の第3の二次電池を直列接続した第3の二次電池群と、一端が前記第2の二次電池群の正極側に接続された第1の容量素子と、一端が前記第3の二次電池群の正極側に接続された第2の容量素子と、一端が前記第1の容量素子の前記一端に接続され、かつ、他端が前記第1の二次電池群の正極側に接続されると共に、前記第1の容量素子の前記一端から前記第1の二次電池群の正極側方向への電流の流れを許容し、該正極側方向と反対方向への電流の流れを阻止する第1の整流素子と、一端が前記第1の二次電池群の隣接する2つの第1の二次電池の接続部に接続され、かつ、他端が前記隣接する2つの第1の二次電池に対応する前記第2の二次電池の負極に接続されると共に、前記第2の二次電池の負極から前記隣接する2つの第1の二次電池の接続部方向への電流の流れを許容し、該接続部方向と反対方向への電流の流れを阻止する複数の第2の整流素子と、一端が前記第1の二次電池群の隣接する2つの第1の二次電池の接続部に接続され、かつ、他端が前記隣接する2つの第1の二次電池に対応する前記第2の二次電池の正極に接続されると共に、前記隣接する2つの第1の二次電池の接続部から前記第2の二次電池の正極方向への電流の流れを許容し、該正極方向と反対方向への電流の流れを阻止する複数の第3の整流素子と、一端が前記第2の容量素子の前記一端に接続され、かつ、他端が前記第1の二次電池群の正極側に接続されると共に、前記第2の容量素子の前記一端から前記第1の二次電池群の正極側方向への電流の流れを許容し、該正極側方向と反対方向への電流の流れを阻止する第4の整流素子と、一端が前記第1の二次電池群の隣接する2つの第1の二次電池の接続部に接続され、かつ、他端が前記隣接する2つの第1の二次電池に対応する前記第3の二次電池の負極に接続されると共に、前記第3の二次電池の負極から前記隣接する2つの第1の二次電池の接続部方向への電流の流れを許容し、該接続部方向と反対方向への電流の流れを阻止する複数の第5の整流素子と、一端が前記第1の二次電池群の隣接する2つの第1の二次電池の接続部に接続され、かつ、他端が前記隣接する2つの第1の二次電池に対応する前記第3の二次電池の正極に接続されると共に、前記隣接する2つの第1の二次電池の接続部から前記第3の二次電池の正極方向への電流の流れを許容し、該正極方向と反対方向への電流の流れを阻止する複数の第6の整流素子と、一端が前記第1の二次電池群の正極側及び前記第2の容量素子の他端に接続され、かつ、他端が前記第1の容量素子の他端に接続されると共に、前記第1の容量素子を充電するように電力を供給し、前記容量素子が充電されて所定の充電電圧になったときに、前記第1の二次電池群の正極側に設けられた前記第1の二次電池及び前記第2の容量素子を充電するように切り替えられて電力を供給し、前記第1の二次電池群の正極側に設けられた前記第1の二次電池が充電されて前記所定の充電電圧になったときに、前記第1の容量素子を充電するように切り替えられて電力を供給する電源手段とを含んで構成されている。 According to a fifth aspect of the present invention, there is provided a battery charging circuit comprising: a first secondary battery group composed of a plurality of first secondary batteries connected in series; and two adjacent ones of the first secondary battery group. A second secondary battery group in which a plurality of second secondary batteries provided so as to correspond to the first secondary battery are connected in series, and two adjacent second batteries of the first secondary battery group A third secondary battery group in which a plurality of third secondary batteries provided to correspond to one secondary battery are connected in series, and one end thereof is connected to the positive electrode side of the second secondary battery group. A first capacitor element, a second capacitor element having one end connected to the positive electrode side of the third secondary battery group, one end connected to the one end of the first capacitor element, and the other An end is connected to the positive electrode side of the first secondary battery group and from the one end of the first capacitor element toward the positive electrode side of the first secondary battery group. A first rectifying element that allows current flow and blocks current flow in a direction opposite to the positive electrode side; and two first secondary batteries whose one ends are adjacent to each other in the first secondary battery group. And the other end is connected to the negative electrode of the second secondary battery corresponding to the two adjacent first secondary batteries, and the negative electrode of the second secondary battery. A plurality of second rectifying elements that allow current flow in the direction of the connecting portion of the two adjacent first secondary batteries from one side and prevent current flow in the direction opposite to the direction of the connecting portion; Is connected to a connection portion between two adjacent first secondary batteries of the first secondary battery group, and the other end corresponds to the two adjacent first secondary batteries. The positive electrode of the second secondary battery is connected to the positive electrode of the secondary battery and from the connection portion of the two adjacent first secondary batteries. A plurality of third rectifier elements that allow a current flow in a direction and prevent a current flow in a direction opposite to the positive electrode direction; one end connected to the one end of the second capacitor element; and The other end is connected to the positive electrode side of the first secondary battery group and allows a current flow from the one end of the second capacitor element toward the positive electrode side of the first secondary battery group. A fourth rectifying element that blocks current flow in a direction opposite to the positive electrode side direction, and one end connected to a connection portion between two adjacent first secondary batteries of the first secondary battery group. And the other end is connected to the negative electrode of the third secondary battery corresponding to the two adjacent first secondary batteries, and the two adjacent ones from the negative electrode of the third secondary battery. Allow the flow of current in the direction of the connection of the first secondary battery, and block the flow of current in the direction opposite to the direction of the connection A plurality of fifth rectifying elements, one end of which is connected to a connection portion of two first secondary batteries adjacent to each other in the first secondary battery group, and the other end of the two first first adjacent batteries. Connected to the positive electrode of the third secondary battery corresponding to the secondary battery of the second, and from the connecting portion of the two adjacent first secondary batteries to the positive electrode direction of the third secondary battery A plurality of sixth rectifying elements that allow current flow in a direction opposite to the positive electrode direction and one end of the first secondary battery group and the second capacitor element. The other end is connected to the other end of the first capacitive element, and power is supplied so as to charge the first capacitive element. The first secondary battery provided on the positive electrode side of the first secondary battery group and the first secondary battery group The capacitor is switched to charge the capacitor element to supply power, and the first secondary battery provided on the positive electrode side of the first secondary battery group is charged to the predetermined charging voltage. In some cases, it is configured to include power supply means that is switched to charge the first capacitor element and supplies electric power.
第5の発明の電池充電回路によれば、電源手段によって、第1の容量素子を充電するように電力を供給し、第1の容量素子が充電されて所定の充電電圧になったときに、第1の二次電池群の正極側に設けられた第1の二次電池及び第2の容量素子を充電するように切り替えられて電力を供給する。同時に、充電された第1の容量素子が放電し、第1の二次電池群の正極側に設けられた第1の二次電池及び第2の容量素子がさらに充電される。 According to the battery charging circuit of the fifth invention, when power is supplied by the power supply means so as to charge the first capacitive element, and when the first capacitive element is charged to a predetermined charging voltage, The first secondary battery group is switched to charge the first secondary battery and the second capacitor element provided on the positive electrode side of the first secondary battery group to supply electric power. At the same time, the charged first capacitor element is discharged, and the first secondary battery and the second capacitor element provided on the positive electrode side of the first secondary battery group are further charged.
そして、第1の二次電池群の正極側に設けられた第1の二次電池が充電されて所定の充電電圧になったときに、電源手段によって、第1の容量素子を充電するように切り替えられて電力を供給する。 Then, when the first secondary battery provided on the positive electrode side of the first secondary battery group is charged and reaches a predetermined charging voltage, the first capacitive element is charged by the power supply means. Switched to supply power.
このとき、第1の二次電池群の正極側に設けられた第1の二次電池が放電し、第1の二次電池群の正極側に設けられた隣接する第1の二次電池に対応する第2の二次電池が充電される。また、第2の容量素子が放電し、第1の二次電池群の正極側に設けられた第1の二次電池が充電される。 At this time, the first secondary battery provided on the positive electrode side of the first secondary battery group is discharged, and the adjacent first secondary battery provided on the positive electrode side of the first secondary battery group is discharged. The corresponding second secondary battery is charged. Further, the second capacitor element is discharged, and the first secondary battery provided on the positive electrode side of the first secondary battery group is charged.
そして、第2の二次電池が充電され、充電電圧が高くなると、第2の二次電池が放電し、上記の隣接する第1の二次電池の負極側に設けられた第1の二次電池が充電される。 When the second secondary battery is charged and the charging voltage is increased, the second secondary battery is discharged, and the first secondary battery provided on the negative electrode side of the adjacent first secondary battery. The battery is charged.
同様に、第1の二次電池群の複数の第1の二次電池の各々及び第2の二次電池群の複数の第2の二次電池の各々が、充電及び放電し、また、第3の二次電池群の複数の第3の二次電池の各々が、第2の二次電池群の複数の第2の二次電池の各々と同様に、充電及び放電する。 Similarly, each of the plurality of first secondary batteries of the first secondary battery group and each of the plurality of second secondary batteries of the second secondary battery group are charged and discharged, and Each of the plurality of third secondary batteries of the third secondary battery group is charged and discharged in the same manner as each of the plurality of second secondary batteries of the second secondary battery group.
そして、上記のように、電源手段によって、第1の二次電池群の正極側に設けられた第1の二次電池及び第1の容量素子の何れかを充電するように切り替えながら電力を供給することにより、第1の容量素子、第2の容量素子、直列接続された複数の第1の二次電池、直列接続された複数の第2の二次電池、及び直列接続された複数の第3の二次電池の各々が充放電を繰り返し、各々の充電電圧が収束していき、満充電状態になる。 Then, as described above, the power is supplied while switching so as to charge either the first secondary battery or the first capacitor element provided on the positive electrode side of the first secondary battery group. By doing so, the first capacitor element, the second capacitor element, the plurality of first secondary batteries connected in series, the plurality of second secondary batteries connected in series, and the plurality of second batteries connected in series Each of the secondary batteries 3 repeats charging / discharging, and each charging voltage converges to reach a fully charged state.
従って、複数の二次電池、容量素子、整流素子、及び電源手段からなる簡易な回路で構成され、かつ、電源手段によって、第1の二次電池群の正極側に設けられた第1の二次電池及び第1の容量素子の何れかを充電するように切り替えながら電力を供給し、第1の容量素子、第2の容量素子、直列接続された複数の第1の二次電池、直列接続された複数の第2の二次電池、及び直列接続された複数の第3の二次電池の各々が充放電を繰り返すことにより、直列接続された二次電池がばらつきなく充電され、電池寿命及び性能を向上させることができる。 Accordingly, the first secondary battery is configured by a simple circuit including a plurality of secondary batteries, a capacitor element, a rectifying element, and power supply means, and provided on the positive electrode side of the first secondary battery group by the power supply means. Power is supplied while switching so as to charge either the secondary battery or the first capacitive element, the first capacitive element, the second capacitive element, the plurality of first secondary batteries connected in series, and the serial connection Each of the plurality of second secondary batteries and the plurality of third secondary batteries connected in series repeats charging and discharging, so that the secondary batteries connected in series are charged without variation, and the battery life and Performance can be improved.
また、第1の二次電池群に対して、対称に容量素子及び二次電池群を2つ設けることにより、電源手段によって供給される電力がどちらに切り替えられていても、第1の二次電池群の正極側に設けられた第1の二次電池を充電することができるため、効率的に二次電池を充電することができる。 Further, by providing two capacitive elements and two secondary battery groups symmetrically with respect to the first secondary battery group, the first secondary battery group can be switched to whichever power is supplied by the power supply means. Since the 1st secondary battery provided in the positive electrode side of the battery group can be charged, a secondary battery can be charged efficiently.
第5の発明に係る第1の整流素子乃至第6の整流素子を、ダイオードとすることができる。これにより、回路の構成をより簡易なものにすることができる。 The first to sixth rectifying elements according to the fifth invention can be diodes. Thereby, the configuration of the circuit can be simplified.
また、第5の発明に係る第1の二次電池乃至第3の二次電池を、略同一の容量とすることができる。これにより、回路の部品の種類数が増えるのを防止し、回路の構成を簡易にすることができる。 In addition, the first to third secondary batteries according to the fifth invention can have substantially the same capacity. As a result, an increase in the number of types of circuit components can be prevented, and the circuit configuration can be simplified.
また、第6の発明に係る電気装置は、上記の電池充電回路と、前記電池充電回路の前記第1の二次電池群に接続され、かつ、前記第1の二次電池群から電力が供給される負荷部とを含んで構成されている。 An electric device according to a sixth aspect of the present invention is connected to the battery charging circuit and the first secondary battery group of the battery charging circuit, and is supplied with power from the first secondary battery group. And a load section to be configured.
第6の発明に係る電気装置によれば、電池充電回路において、第1の二次電池群の第1の二次電池がばらつきなく充電され、充電された第1の二次電池から電力が負荷部に供給され、負荷部が所定の動作を行う。 According to the electric device of the sixth invention, in the battery charging circuit, the first secondary batteries of the first secondary battery group are charged without variation, and power is loaded from the charged first secondary batteries. The load unit performs a predetermined operation.
従って、電池充電回路が、簡易な回路で構成され、かつ、直列接続された二次電池をばらつきなく充電でき、電池寿命及び性能を向上させることができる。また、二次電池がばらつきなく均一に充電されることで放電時も一定の容量を供給することができる。 Therefore, the battery charging circuit is configured with a simple circuit, and the secondary batteries connected in series can be charged without variation, and the battery life and performance can be improved. Further, since the secondary battery is uniformly charged without variation, a constant capacity can be supplied even during discharging.
以上説明したように、本発明の電池充電回路によれば、簡易な回路で構成され、かつ、複数の二次電池に充放電を繰り返させることにより、直列接続された二次電池をばらつきなく充電でき、電池寿命及び性能を向上させることができる、という効果が得られる。 As described above, according to the battery charging circuit of the present invention, it is configured with a simple circuit, and by charging and discharging a plurality of secondary batteries repeatedly, the series-connected secondary batteries are charged without variation. The battery life and performance can be improved.
以下、本発明の第1の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。 Hereinafter, a first embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
図1に示すように、第1の実施の形態に係る電気装置10は、充電すると共に、直流電源を供給する電池充電回路12と、電池充電回路12から直流電源を供給される負荷部14とから構成されており、負荷部14の一端は、電池充電回路12に接続されており、他端は接地部に接続されている。
As shown in FIG. 1, the
電池充電回路12は、従来加速器の高電圧発生用に開発されたコッククロフト・ウォルトン回路において、キャパシタを二次電池に置き換えた構成となっている。具体的には、電池充電回路12は、直列接続され、かつ、容量が略同一(例えば、約0.25mAh)である複数の第1の二次電池16A、16Bから構成される第1の二次電池群16と、直列接続され、かつ、容量が第1の二次電池16A、16Bと略同一である複数の第2の二次電池18A、18Bから構成される第2の二次電池群18と、一端が第1の二次電池群16の正極側に接続され、かつ、第1の二次電池群16の正極側の方向及びこの方向と反対の方向(後述するキャパシタ22側の方向)の何れか一方に所定電流(例えば、0.1mA)の電力を供給する電源部20と、一端が電源部20の他端に接続され、かつ、他端が第2の二次電池群18の正極側に接続されたキャパシタ22とを備えて構成されている。
The
なお、第2の二次電池群18の第2の二次電池18Aは、第1の二次電池群16の隣接する第1の二次電池16A、16Bに対応するように設けられたものである。
The second
また、電池充電回路12は、更に、キャパシタ22の他端にアノードが接続され、かつ、電源部20の一端にカソードが接続され、キャパシタ22の他端から電源部20の一端方向への電流の流れを許容し、反対方向の電流の流れを阻止する第1のダイオード24と、第2の二次電池群18の正極側に設けられている第2の二次電池18Aの負極にアノードが接続され、かつ、第1の二次電池群16の第1の二次電池16A、16Bの接続部にカソードが接続され、第2の二次電池18Aの負極から第1の二次電池16A、16Bの接続部方向への電流の流れを許容し、反対方向の電流の流れを阻止する第2のダイオード26Aと、第2の二次電池群18の負極側に設けられている第2の二次電池18Bの負極にアノードが接続され、かつ、第1の二次電池群16の第1の二次電池18Bの負極にカソードが接続された第2のダイオード26Bと、第2の二次電池群18の正極側に設けられた第2の二次電池18Aの正極にカソードが接続され、かつ、第1の二次電池群16の第1の二次電池16A、16Bの接続部にアノードが接続され、第1の二次電池16A、16Bの接続部から第2の二次電池18Aの正極方向への電流の流れを許容し、反対方向の電流の流れを阻止する第3のダイオード28Aと、第2の二次電池群18の負極側に設けられた二次電池18Bの正極にカソードが接続され、かつ、第1の二次電池群18の負極側に設けられた第1の二次電池18Bの負極にアノードが接続された第3のダイオード28Bを備えて構成されている。
Further, the
また、第1の二次電池群16の負極側には、切替部40が設けられており、第1の二次電池群16から負荷部14への直流電源の供給のオンオフを切り替えるようになっている。
Further, a switching
また、キャパシタ22には、キャパシタ22の充電電圧を計測するキャパシタ電圧計30が設けられ、第1の二次電池16Aには、第1の二次電池16Aの充電電圧を計測する二次電池電圧計32が設けられている。
The
電源部20は、供給する電力の電流方向が異なる直流電源34A、34Bと、後述する切替制御部42からの制御信号に基づいて、電流を出力する直流電源34A、34Bの何れか一方から他方へ切り替える切替スイッチ36から構成されている。
The
また、キャパシタ電圧計30の充電電圧と二次電池電圧計32の充電電圧とに基づいて、後述する電源部20の切替スイッチ36を制御する切替制御部42が設けられており、切替制御部42は、キャパシタ電圧計30が所定の充電電圧(例えば、4.3V)を計測したときに、電源部20から出力される電力の電流の方向を第1の二次電池群16の正極側の方向に切り替えるように切替スイッチ36を制御し、二次電池電圧計32が所定の充電電圧(例えば、4.3V)を計測したときに、電源部20から出力される電力の電流の方向を第1の二次電池群16の正極側と反対の方向に切り替えるように切替スイッチ36を制御するようになっている。
Further, a switching
また、二次電池16A、16B、18A、18Bにおいて、一方の極は、バインダを用いてスラリーとして電極面積1cm2に切り出したアルミニウム箔(純度99.99%、厚さ0.1mm、電解コンデンサ用)に活物質(LiMn2O4)及び導電助材(アセチレンブラック)をディップコーティングによって塗布して作製されており、対極には金属Li、電解液には1MLiPF6/EC+DECが用いられて作製されている。
In the
また、第1のダイオード24、第2のダイオード26A、26B、及び第3のダイオード28A、28BはSiダイオードで作製されている。
The
次に、第1の実施の形態の作用について説明する。 Next, the operation of the first embodiment will be described.
まず、キャパシタ22側の方向に所定電流の電力を電源部20から供給すると、電流が電源部20からキャパシタ22を通り、第1のダイオード24へ流れ、電源部20へと戻る回路が形成され、キャパシタ22が充電される。
First, when power of a predetermined current is supplied from the
そして、キャパシタ22が充電され、キャパシタ電圧計30が所定電圧を計測すると、切替制御部42によって切替スイッチ36を切り替え、電源部20から供給される電力の電流の方向を反転し、電流がキャパシタ22から電源部20、第1の二次電池16Aと通過し、第3のダイオード28Aへと流れる回路が形成されるため、キャパシタ22の放電と電源部20の電力供給とによって、第1の二次電池16Aの充電が起こる。
When the
また、第1の二次電池16Aが充電され、二次電池電圧計32が所定電圧を計測すると、切替制御部42によって切替スイッチ36を切り替え、電源部20から出力される電力の電流の方向を反転し、電流が第1の二次電池16Aから流れ、電源部20、キャパシタ22、第2の二次電池18Aを通過し、第2のダイオード26Aへと流れる回路が形成されるため、キャパシタ22の充電と、第1の二次電池16Aの放電による第2の二次電池18Aの充電が起こる。この第2の二次電池18Aの充電は、電源部20から出力される電力の電流の方向に関らず、第1の二次電池16Aの充電電圧が第2の二次電池18Aの充電電圧より高い間継続する。
Further, when the first
また、同様に、電源部20から出力される電力の電流の方向に関らず、第2の二次電池18Aの充電電圧が第1の二次電池16Bより高い間、第2の二次電池18Aの放電による第1の二次電池16Bの充電が起こり、第1の二次電池16Bの充電電圧が第2の二次電池18Bより高い間、第1の二次電池16Bの放電による第2の二次電池18Bの充電が起こる。
Similarly, the second secondary battery while the charging voltage of the second
このように、電源部20が出力する電力の電流の方向の反転を繰り返していくと、図2に示すように、キャパシタ22の充電電圧、第1の二次電池16Aの充電電圧、及び第2の二次電池18Aの充電電圧の振幅は小さくなり、満充電状態に収束していく。例えば、900秒後の各部の充電電圧は、キャパシタ22の充電電圧4.16V、第1の二次電池16Aの充電電圧4.10V、第2の二次電池18Aの充電電圧4.13Vであり、充電終了時の第1の二次電池16Aの充電電圧と第2の二次電池18Aの充電電圧との電圧差は0.03Vとなっている。
As described above, when the inversion of the direction of the current of the power output from the
そして、切替部40がオンされると、充電された第1の二次電池16A、16Bから各充電電圧の総和の電圧が負荷部14に印加される。なお、負荷部14へ電圧を印加しているときにも、電源部20によって、第1の二次電池16A、16B、第2の二次電池18A、18Bを充電するようにしてもよい。
When the switching
以上説明したように、第1の実施の形態に係る電気装置によれば、複数の二次電池、キャパシタ、ダイオード、及び電源部からなる簡易な回路で構成され、かつ、電源部によって、供給する電力の電流方向を、第1の二次電池群の正極側に設けられた第1の二次電池の方向及びキャパシタの方向の何れかに切り替えながら電力を供給し、キャパシタ、直列接続された複数の第1の二次電池、及び直列接続された複数の第2の二次電池の各々が充放電を繰り返すことにより、直列接続された二次電池をばらつきなく充電し、電池寿命及び性能を向上させることができる。 As described above, according to the electric device according to the first embodiment, the electric device is configured by a simple circuit including a plurality of secondary batteries, capacitors, diodes, and a power supply unit, and is supplied by the power supply unit. Supplying power while switching the current direction of power to either the direction of the first secondary battery provided on the positive electrode side of the first secondary battery group or the direction of the capacitor, a plurality of capacitors connected in series Each of the first secondary battery and the plurality of second secondary batteries connected in series repeats charging and discharging, thereby charging the secondary batteries connected in series without variation and improving battery life and performance. Can be made.
また、複数の二次電池を均一に充電することにより、負荷部へ放電する時も一定の容量を供給することができる。 Further, by uniformly charging a plurality of secondary batteries, a constant capacity can be supplied even when discharging to the load section.
また、電池自体が整流回路の役割を果たすことができるので、回路が簡潔となる。 Further, since the battery itself can serve as a rectifier circuit, the circuit is simplified.
また、電池充電回路に設けられた複数の二次電池の全てを、略同一の容量とすることにより、回路の部品の種類数の増加を抑制できるため、回路の構成を簡易にすることができる。 In addition, since all of the plurality of secondary batteries provided in the battery charging circuit have substantially the same capacity, an increase in the number of types of circuit components can be suppressed, so that the circuit configuration can be simplified. .
また、電流の流れを整流するものとしてダイオードを用いることにより、回路の構成をより簡易なものにすることができる。 In addition, the use of a diode for rectifying the current flow can make the circuit configuration simpler.
なお、上記の実施の形態では、第1の二次電池群の二次電池の数と第2の二次電池群の二次電池の数とが同数である場合を例に説明したが、隣接する第1の二次電池に対応する第2の二次電池だけを設けてもよい。その場合には、第2の二次電池群の二次電池の数が、第1の二次電池群の二次電池の数より1つ少なくなるようにすればよい。 In the above embodiment, the case where the number of secondary batteries in the first secondary battery group and the number of secondary batteries in the second secondary battery group are the same is described as an example. Only the second secondary battery corresponding to the first secondary battery may be provided. In that case, the number of secondary batteries in the second secondary battery group may be one less than the number of secondary batteries in the first secondary battery group.
また、第1の二次電池群の二次電池群の数が2つである場合を例に説明したが、負荷部へ供給すべき電力の電圧に応じて、第1の二次電池群の二次電池の数を増やしてもよい。 Moreover, although the case where the number of the secondary battery groups of the first secondary battery group is two has been described as an example, according to the voltage of the power to be supplied to the load unit, the first secondary battery group The number of secondary batteries may be increased.
次に、本発明の第2の実施の形態について説明する。なお、第1の実施の形態と同様の部分については、同一の符号を付して説明を省略する。第2の実施の形態では、電源部がキャパシタ22側の方向への所定電流の出力をオンオフするパルス電流方式となっている点が第1の実施の形態と異なっている。
Next, a second embodiment of the present invention will be described. In addition, about the part similar to 1st Embodiment, the same code | symbol is attached | subjected and description is abbreviate | omitted. The second embodiment is different from the first embodiment in that the power supply unit employs a pulse current method in which an output of a predetermined current in the direction toward the
図3に示すように、第2の実施の形態に係る電気装置110において、電池充電回路112の電源部120は、キャパシタ22側の方向への所定電流を出力する直流電源34Aと、直流電源34Aによる所定電流の出力及び通電の何れか一方から他方へ切り替える切替スイッチ136から構成されており、切替スイッチ136は、切替制御部42からの制御信号に基づいて、キャパシタ電圧計30が所定の充電電圧を計測したときに、通電に切り替え、二次電池電圧計32が所定の充電電圧を計測したときに、電源部120からキャパシタ22側の方向へ所定電流を出力するように切り替えるようになっている。
As shown in FIG. 3, in the
なお、電気装置110の他の構成は、第1の実施の形態と同様であるため、他の構成に関する説明を省略する。
In addition, since the other structure of the
次に、第2の実施の形態の作用について説明する。 Next, the operation of the second embodiment will be described.
まず、キャパシタ22側の方向に所定電流を電源部120から出力すると、電流が電源部120からキャパシタ22を通り、第1のダイオード24へ流れ、電源部20へと戻る回路が形成され、キャパシタ22が充電される。
First, when a predetermined current is output from the
そして、キャパシタ22が充電され、キャパシタ電圧計30が所定電圧を計測すると、切替制御部42によって切替スイッチ136を切り替え、電源部120を介してキャパシタ22と第1の二次電池16Aとが通電され、充電されたキャパシタ22から、電流が電源部120、第1の二次電池16Aと通過し、第3のダイオード28Aへと流れる回路が形成されるため、キャパシタ22の放電による第1の二次電池16Aの充電が起こる。
When the
また、第1の二次電池16Aが充電され、二次電池電圧計32が所定電圧を計測すると、切替制御部42によって切替スイッチ136を切り替え、電源部120から所定電流がキャパシタ22側の方向に出力され、電流が第1の二次電池16Aから流れ、電源部120、キャパシタ22、第2の二次電池18Aを通過し、第2のダイオード26Aへと流れる回路が形成されるため、キャパシタ22の充電と、第1の二次電池16Aの放電による第2の二次電池18Aの充電が起こる。この第2の二次電池18Aの充電は、電源部120から出力される電流のオンオフに関らず、第1の二次電池16Aの充電電圧が第2の二次電池18Aの充電電圧より高い間継続する。
When the first
また、同様に、電源部120から出力される電流のオンオフに関らず、第2の二次電池18Aの充電電圧が第1の二次電池16Bより高い間、第2の二次電池18Aの放電による第1の二次電池16Bの充電が起こり、第1の二次電池16Bの充電電圧が第2の二次電池18Bより高い間、第1の二次電池16Bの放電による第2の二次電池18Bの充電が起こる。
Similarly, while the charging voltage of the second
このように、電源部120から出力される電流のオンオフを繰り返していくと、キャパシタ22の充電電圧、第1の二次電池16Aの充電電圧、及び第2の二次電池18Aの充電電圧の振幅は小さくなり、満充電状態に収束していく。
As described above, when the ON / OFF of the current output from the
以上説明したように、第2の実施の形態に係る電気装置によれば、複数の二次電池、キャパシタ、ダイオード、及び電源部からなる簡易な回路で構成され、かつ、電源部によって、第1の二次電池群の正極側に設けられた第1の二次電池及びキャパシタの何れかを切り替えて充電するように、電力供給をオンオフし、キャパシタ、直列接続された複数の第1の二次電池、及び直列接続された複数の第2の二次電池の各々が充放電を繰り返すことにより、直列接続された二次電池がばらつきなく充電され、電池寿命及び性能を向上させることができる。 As described above, according to the electric device according to the second embodiment, the electric device is configured by a simple circuit including a plurality of secondary batteries, capacitors, diodes, and a power supply unit, and the first A plurality of first secondary batteries connected in series, with the power supply turned on and off so as to switch and charge either the first secondary battery or the capacitor provided on the positive electrode side of the secondary battery group Each of the battery and the plurality of second secondary batteries connected in series repeats charging and discharging, so that the secondary batteries connected in series are charged without variation, and the battery life and performance can be improved.
次に、第3の実施の形態について説明する。なお、第1の実施の形態と同様の部分については、同一の符号を付して説明を省略する。 Next, a third embodiment will be described. In addition, about the part similar to 1st Embodiment, the same code | symbol is attached | subjected and description is abbreviate | omitted.
第3の実施の形態では、電源部の一端にはキャパシタではなく、二次電池が接続されており、また、複数の二次電池から構成される二次電池部毎にダイオードがたがい違いに接続されている点が第1の実施の形態と異なっている。 In the third embodiment, a secondary battery is connected to one end of the power supply unit instead of a capacitor, and a diode is connected to each secondary battery unit composed of a plurality of secondary batteries. This is different from the first embodiment.
図4に示すように、第3の実施の形態に係る電池充電回路214は、容量が略同一である2つの第1の二次電池216A、216Bが直列接続された第1の二次電池部216、及び容量が第1の二次電池216A、216Bと略同一である第1の二次電池217A、217Bが直列接続された第1の二次電池部217が直列接続された第1の二次電池群250と、容量が第1の二次電池216A、216Bと略同一である第2の二次電池218A、218Bが直列接続された第2の二次電池部218、及び容量が第1の二次電池216A、216Bと略同一である第2の二次電池219A、219Bが直列接続された第2の二次電池部219が直列接続された第2の二次電池群252を備えている。
As shown in FIG. 4, the
更に、電池充電回路214は、一端が第1の二次電池群250の正極側に接続され、かつ、第1の二次電池群250の正極側の方向及びこの方向と反対の方向(後述する第3の二次電池222側の方向)の何れか一方に所定電圧(例えば、4.3V)の電力を供給する電源部220と、正極が電源部220の他端に接続され、かつ、負極が第2の二次電池群18の正極側に接続され、容量が第1の二次電池216A、216Bと略同一である第3の二次電池222とを備えて構成されている。
Furthermore, one end of the
これにより、第1の二次電池部216、217及び第2の二次電池部218、219の容量が、第3の二次電池222の容量の2倍となっている。
Thereby, the capacity | capacitance of the 1st secondary battery part 216,217 and the 2nd secondary battery part 218,219 is twice the capacity | capacitance of the 3rd
なお、第2の二次電池群252の第2の二次電池部218は、第1の二次電池群250の隣接する第1の二次電池部216、217に対応するように設けられたものである。
The second
また、電池充電回路214は、更に、第3の二次電池222の負極にアノードが接続され、かつ、電源部220の一端にカソードが接続され、第3の二次電池222の負極から電源部220の一端方向への電流の流れを許容し、反対方向の電流の流れを阻止する第1のダイオード224と、第2の二次電池群252の正極側に設けられている第2の二次電池部218の負極側にアノードが接続され、かつ、第1の二次電池群250の第1の二次電池部216、217の接続部にカソードが接続され、第2の二次電池部218の負極側から第1の二次電池部216、217の接続部方向への電流の流れを許容し、反対方向の電流の流れを阻止する第2のダイオード226Aと、第2の二次電池群252の負極側に設けられている第2の二次電池部219の負極側にアノードが接続され、かつ、第1の二次電池群250の第1の二次電池部217の負極側にカソードが接続された第2のダイオード226Bと、第2の二次電池群252の正極側に設けられた第2の二次電池部218の正極側にカソードが接続され、かつ、第1の二次電池群250の第1の二次電池216、217の接続部にアノードが接続され、第1の二次電池部216、217の接続部から第2の二次電池部218の正極側方向への電流の流れを許容し、反対方向の電流の流れを阻止する第3のダイオード228Aと、第2の二次電池群252の負極側に設けられた二次電池219の正極側にカソードが接続され、かつ、第1の二次電池群252の負極側に設けられた第1の二次電池部217の負極にアノードが接続された第3のダイオード228Bを備えて構成されている。
The
また、第1の二次電池群250の負極側には、切替部40が設けられており、第1の二次電池群250から負荷部14への直流電源の供給のオンオフを切り替えるようになっている。
In addition, a switching
電源部220は、例えば、交流電源となっており、所定周波数で所定電圧の交流電圧を出力するようになっている。
The
次に、第3の実施の形態に係る作用について説明する。 Next, the operation according to the third embodiment will be described.
まず、第3の二次電池222側の方向に所定の正電圧の電力を電源部220から供給すると、電流が電源部220から第3の二次電池222を通り、第1のダイオード224へ流れ、電源部220へと戻る回路が形成され、第3の二次電池222が充電される。
First, when power of a predetermined positive voltage is supplied from the
そして、第3の二次電池222が充電され、所定のタイミングで、電源部220から出力される電圧の正負が反転し、電流が第3の二次電池222から電源部220、第1の二次電池216A、216Bと通過し、第3のダイオード228Aへと流れる回路が形成されるため、第3の二次電池222の放電と電源部220からの電源供給とにより、第1の二次電池216A、216Bの充電が起こる。なお、所定のタイミングは、例えば、第3の二次電池222が所定の充電電圧になるようなタイミングである。
Then, the third
また、第1の二次電池216A、216Bが充電され、所定のタイミングで、電源部220から出力される電圧の正負が反転し、電流が第1の二次電池216A、216Bから流れ、電源部220、第3の二次電池222、第2の二次電池218A、218Bを通過し、第2のダイオード226Aへと流れる回路が形成されるため、第3の二次電池222の充電と、第1の二次電池216A、216Bの放電による第2の二次電池218A、218Bの充電が起こる。この第2の二次電池218A、218Bの充電は、電源部220から供給される電力の電圧の正負に関らず、第1の二次電池216A、216Bの充電電圧が第2の二次電池218A、218Bの充電電圧より高い間継続する。
Further, the first
また、同様に、電源部220から供給される電力の電圧の正負に関らず、第2の二次電池218A、218Bの充電電圧が第1の二次電池217A、217Bより高い間、第2の二次電池218A、218Bの放電による第1の二次電池217A、217Bの充電が起こり、第1の二次電池217A、217Bの充電電圧が第2の二次電池219A、219Bより高い間、第1の二次電池217A、217Bの放電による第2の二次電池219A、219Bの充電が起こる。
Similarly, while the charging voltage of the second
このように、電源部220が供給する電力の電圧の正負の反転を繰り返していくと、図5に示すように、第3の二次電池222の充電電圧、第1の二次電池216A、216Bの充電電圧、及び第2の二次電池218A、218Bの充電電圧の振幅は小さくなり、満充電状態に収束していく。例えば、充電終了時の各部の充電電圧は、第3の二次電池222の充電電圧3.90V、第1の二次電池216Aの充電電圧4.30V、第1の二次電池216Bの充電電圧4.18V、第2の二次電池218Aの充電電圧3.90V、第2の二次電池218B4.00Vとなっている。
As described above, when the inversion of the voltage of the power supplied by the
以上説明したように、第3の実施の形態に係る電気装置によれば、複数の二次電池、ダイオード、及び電源部からなる簡易な回路で構成され、かつ、電源部によって、第1の二次電池群の正極側に設けられた第1の二次電池及び第3の二次電池の何れかを充電するように切り替えながら電力を供給し、第3の二次電池、直列接続された複数の第1の二次電池部の各々の第1の二次電池、及び直列接続された複数の第2の二次電池の各々の第2の二次電池が充放電を繰り返すことにより、直列接続された二次電池をばらつきなく充電し、電池寿命及び性能を向上させることができる
なお、第1の二次電池部及び第2の二次電池部の各々を構成する二次電池が2つである場合を例に説明したが、これに限定されるものではなく、3つ以上であってもよい。
As described above, the electric device according to the third embodiment is configured by a simple circuit including a plurality of secondary batteries, diodes, and a power supply unit. Power is supplied while switching to charge either the first secondary battery or the third secondary battery provided on the positive electrode side of the secondary battery group, and the third secondary battery is connected in series. The first secondary battery of each of the first secondary battery parts and the second secondary batteries of each of the plurality of second secondary batteries connected in series repeat charging and discharging, thereby being connected in series. The secondary battery can be charged without variation and the battery life and performance can be improved. In addition, there are two secondary batteries constituting each of the first secondary battery part and the second secondary battery part. Although a case has been described as an example, it is not limited to this. Also good.
また、定電圧の交流電圧の電力を供給する場合を例に説明したが、定電流の電力を、電流方向を切り替えながら供給するようにしてもよい。 Moreover, although the case where the electric power of the constant voltage AC voltage is supplied has been described as an example, the electric power of the constant current may be supplied while switching the current direction.
次に、第4の実施の形態について説明する。なお、第1の実施の形態と同様の部分については、同一符号を付して説明を省略する。 Next, a fourth embodiment will be described. In addition, about the part similar to 1st Embodiment, the same code | symbol is attached | subjected and description is abbreviate | omitted.
第4の実施の形態では、第1の二次電池群に対して、キャパシタ及び第2の二次電池群と対称にキャパシタ及び二次電池群を更に設けた点が第1の実施の形態と異なっている。 The fourth embodiment is different from the first embodiment in that the capacitor and the secondary battery group are further provided symmetrically with the capacitor and the second secondary battery group with respect to the first secondary battery group. Is different.
図6に示すように、第4の実施の形態に係る電池充電回路314は、直列接続され、かつ、容量が略同一である複数の第1の二次電池16A、16B、16C、16Dから構成される第1の二次電池群16と、直列接続され、かつ、容量が第1の二次電池16A〜16Dと略同一である第2の二次電池18A、18B、18Cから構成される第2の二次電池群18と、電源部20と、第1のキャパシタ320とを備えて構成されている。
As shown in FIG. 6, the
なお、第2の二次電池18A〜18Cの各々は、隣接する第1の二次電池16A、16B、隣接する第1の二次電池16B、16C、隣接する第1の二次電池16C、16Dの各々に対応して設けられている。
Each of the second
更に、電池充電回路314は、直列接続され、かつ、容量が第1の二次電池16A〜16Dと略同一である第3の二次電池318A、318B、318Cから構成される第3の二次電池群318と、一端が電源部20の一端に接続され、かつ、他端が第3の二次電池群318の正極側に接続された第2のキャパシタ322とを備えて構成されている。また、第3の二次電池318A〜318Cの各々は、隣接する第1の二次電池16A、16B、隣接する第1の二次電池16B、16C、隣接する第1の二次電池16C、16Dの各々に対応して設けられている。
Furthermore, the
また、電池充電回路314は、第1のダイオード24、第2のダイオード26A〜26C、及び第3のダイオード28A〜28Dを備えて構成されている。
The
また、電池充電回路314は、第2のキャパシタ322の一端にアノードが接続され、かつ、第1の二次電池群16の正極側にカソードが接続されると共に、第2のキャパシタ322の一端から第1の二次電池群16の正極側方向への電流の流れを許容し、反対方向への電流の流れを阻止する第4のダイオード324と、カソードが、第1の二次電池群16の隣接する2つの第1の二次電池16A、16Bの接続部に接続され、かつ、アノードが、隣接する2つの第1の二次電池16A、16Bに対応する第3の二次電池318Aの負極に接続されると共に、第3の二次電池318Aの負極から隣接する2つの第1の二次電池16A、16Bの接続部方向への電流の流れを許容し、反対方向への電流の流れを阻止する第5のダイオード326Aと、アノードが、第1の二次電池群16の隣接する2つの第1の二次電池16A、16Bの接続部に接続され、かつ、カソードが、隣接する2つの第1の二次電池16A、16Bに対応する第3の二次電池318Aの正極に接続されると共に、隣接する2つの第1の二次電池16A、16Bの接続部から第3の二次電池318Aの正極方向への電流の流れを許容し、反対方向への電流の流れを阻止する第6のダイオード328Aとを備えている。
Further, the
また、隣接する2つの第1の二次電池16B、16Cや第1の二次電池16C、16Dに対応する第1の二次電池16B、16Cについても、同様に第5のダイオード326B、326C、第6のダイオード328B、328Cが設けられている。
Similarly, for the first
また、第1の二次電池群16の負極側には、切替部40が設けられており、第1の二次電池群16から負荷部14への直流電源の供給のオンオフを切り替えるようになっている。
Further, a switching
電源部20は、第1のキャパシタ320の充電電圧と第1の二次電池16Aの充電電圧とに基づいて、切替制御部42によって、供給する電力の電流方向が切り替えられ、第1のキャパシタ320が所定の充電電圧になったときに、電源部20から供給される電力の電流方向を第1の二次電池群16の正極側の方向(第2のキャパシタ322の方向)に切り替えるように切替スイッチ36を制御し、第1の二次電池16Aが所定の充電電圧になったときに、電源部20から供給される電力の電流方向を第1のキャパシタ320の方向に切り替えるように切替スイッチ36を制御するようになっている。
In the
次に、第4の実施の形態の作用について説明する。 Next, the operation of the fourth embodiment will be described.
まず、第1のキャパシタ320側の方向の電流を電源部20から出力すると、電流が電源部20から第1のキャパシタ320を通り、第1のダイオード24へ流れ、電源部20へと戻る回路が形成され、第1のキャパシタ320が充電される。
First, when a current in the direction toward the first capacitor 320 is output from the
そして、第1のキャパシタ320が充電され、第1のキャパシタ320が所定の充電電圧になると、切替制御部42によって切替スイッチ36を切り替え、電源部20から供給される電力の電流方向を反転し、電流が電源部20から第2のキャパシタ322を通り、第4のダイオード324を通り電源部20へ戻る回路が形成され、キャパシタ22の放電と電源部20の電力供給とにより、第2のキャパシタ322が充電される。これと同時に、電流が第1のキャパシタ320から第1の二次電池16A及び第3のダイオード28Aを通過し、第2のキャパシタ322に戻る回路が形成されるため、キャパシタ22の放電と電源部20の電力供給とにより、第1の二次電池16Aの充電が起こる。
Then, when the first capacitor 320 is charged and the first capacitor 320 reaches a predetermined charging voltage, the
また、第1の二次電池16Aが充電され、充電電圧が高くなると、第1の二次電池16Aから始まり、第1のキャパシタ320、第2の二次電池18Aを通過し、第2のダイオード26Aへと流れる回路が形成されるため、第1の二次電池16Aの放電による第2の二次電池18Aの充電が起こる。この第2の二次電池18Aの充電は、第1の二次電池16Aの充電電圧が第2の二次電池18Aの充電電圧より高い間継続する。
When the first
また、同様に、第2の二次電池18Aの充電電圧が第1の二次電池16Bより高い間、第2の二次電池18Aの放電による第1の二次電池16Bの充電が起こり、第1の二次電池16Bの充電電圧が第2の二次電池18Bより高い間、第1の二次電池16Bの放電による第2の二次電池18Bの充電が起こる。第1の二次電池16C、16D及び第2の二次電池18Cについても、上記と同様に充電が起こる。
Similarly, while the charging voltage of the second
また、電源部20から第2のキャパシタ322の方向に電流が出力されると、第2のキャパシタ322から第1の二次電池16A及び第6のダイオード328Aを通り、キャパシタ322に戻る回路が形成され、第2のキャパシタ322の放電による第1の二次電池16Aの充電が起こる。
When a current is output from the
また、第1の二次電池16Aが充電され、充電電圧が高くなると、第1の二次電池16Aから始まり、第2のキャパシタ322、第3の二次電池318Aを通過し、第5のダイオード326Aへと流れる回路が形成されるため、第1の二次電池16Aの放電による第3の二次電池318Aの充電が起こる。この第3の二次電池318Aの充電は、第1の二次電池16Aの充電電圧が第3の二次電池318Aの充電電圧より高い間継続する。
When the first
また、同様に、第3の二次電池318Aの充電電圧が第1の二次電池16Bより高い間、第3の二次電池318Aの放電による第1の二次電池16Bの充電が起こり、第1の二次電池16Bの充電電圧が第3の二次電池318Bより高い間、第1の二次電池16Bの放電による第3の二次電池318Bの充電が起こる。第1の二次電池16C、16D及び第3の二次電池318Cについても、上記と同様に充電が起こる。
Similarly, while the charging voltage of the third
このように、電源部20が供給する電力の電流方向の反転を繰り返していくと、第1のキャパシタ320、第2のキャパシタ322、第1の二次電池16A〜16Dの充電電圧、第2の二次電池18A〜18C、及び第3の二次電池318A〜318Cの充電電圧の振幅は小さくなり、満充電状態に収束していく。
As described above, when the reversal of the current direction of the power supplied by the
以上説明したように第4の実施の形態に係る電気装置によれば、複数の二次電池、キャパシタ、ダイオード、及び電源部からなる簡易な回路で構成され、かつ、電源部によって、第1の二次電池群の正極側に設けられた第1の二次電池及び第1のキャパシタの何れかを充電するように、電力の電流方向を切り替えながら電力を供給し、第1のキャパシタ、第2のキャパシタ、直列接続された複数の第1の二次電池、直列接続された複数の第2の二次電池、及び直列接続された複数の第3の二次電池の各々が充放電を繰り返すことにより、直列接続された二次電池をばらつきなく充電し、電池寿命及び性能を向上させることができる。 As described above, according to the electric device according to the fourth embodiment, the electric device includes a simple circuit including a plurality of secondary batteries, capacitors, diodes, and a power supply unit. Power is supplied while switching the current direction of the power so as to charge either the first secondary battery or the first capacitor provided on the positive electrode side of the secondary battery group, the first capacitor, the second capacitor The capacitor, the plurality of first secondary batteries connected in series, the plurality of second secondary batteries connected in series, and the plurality of third secondary batteries connected in series are repeatedly charged and discharged. Thus, the secondary batteries connected in series can be charged without variation, and the battery life and performance can be improved.
また、第1の二次電池群に対してキャパシタ及び二次電池群を対称に2つ設けることにより、電源部によって供給される電力の電流方向が何れの方向となっていても、第1の二次電池群の正極側に設けられた第1の二次電池を充電することができるため、効率的に二次電池を充電することができる。 In addition, by providing two capacitors and secondary battery groups symmetrically with respect to the first secondary battery group, the first current can be supplied regardless of the direction of the current supplied by the power supply unit. Since the 1st secondary battery provided in the positive electrode side of the secondary battery group can be charged, a secondary battery can be charged efficiently.
なお、二次電池の極及びダイオードの向きを反転させてもよく、その場合には、図7に示すように、第1の二次電池群16の負極側に電源部20を接続し、第2の二次電池群18の負極側に第1のキャパシタ320を接続し、第3の二次電池群318の負極側に第2のキャパシタ322を接続する。また、第1の二次電池群16の負極側から第1のキャパシタ320の一端方向への電流の流れを許容し、反対方向への電流の流れを阻止するように第1のダイオード24を設け、第1の二次電池群16の隣接する2つの第1の二次電池16A、16Bの接続部から、第2の二次電池18Aの正極方向への電流の流れを許容し、反対方向への電流の流れを阻止するように第2のダイオード26Aを設け、また、第2の二次電池18Aの負極から第1の二次電池群16の隣接する2つの第1の二次電池16A、16Bの接続部方向への電流の流れを許容し、反対方向への電流の流れを阻止するように第3のダイオード28Aを設ける。また、他の第1のダイオード26B、26C、第2のダイオード28B、28Cも同様に設ける。また、第1の二次電池群16と第3の二次電池群318とに介在する第4のダイオード324、第5のダイオード326A〜326C、第6のダイオード328A〜328Cを上記と対称に設ければよい。
Note that the orientation of the electrodes and diodes of the secondary battery may be reversed. In this case, as shown in FIG. 7, the
10、110 電気装置
12、112、214、314 電池充電回路
14 負荷部
16A、16B、16C 第1の二次電池
16 第1の二次電池群
18A、18B、18C 第2の二次電池
18 第2の二次電池群
20、120 電源部
22 キャパシタ
24 第1のダイオード
26A、26B 第2のダイオード
28A、28B 第3のダイオード
30 キャパシタ電圧計
32 二次電池電圧計
34A、34B 直流電源
36、136 切替スイッチ
42 切替制御部
216、217 第1の二次電池部
216A、216B、217A、217B 第1の二次電池
218、219 第2の二次電池部
218A、218B、219A、219B 第2の二次電池
220 電源部
222 第3の二次電池
224 第1のダイオード
226A、226B 第2のダイオード
228A、228B 第3のダイオード
250 第1の二次電池群
252 第2の二次電池群
318 第3の二次電池群
318A、318B、318C 第3の二次電池
320 第1のキャパシタ
322 第2のキャパシタ
324 第4のダイオード
326A、326B、326C 第5のダイオード
328A、328B、328C 第6のダイオード
10, 110
Claims (13)
前記第1の二次電池群の2つの第1の二次電池に対応するように設けられた第2の二次電池と、
一端が前記第2の二次電池の正極に接続された容量素子と、
一端が前記容量素子の前記一端に接続され、かつ、他端が前記第1の二次電池群の正極側に接続されると共に、前記容量素子の一端から前記第1の二次電池群の正極側方向への電流の流れを許容し、該正極側方向と反対方向への電流の流れを阻止する第1の整流素子と、
一端が前記2つの第1の二次電池の接続部に接続され、かつ、他端が前記第2の二次電池の負極に接続されると共に、前記第2の二次電池の負極から前記接続部方向への電流の流れを許容し、該接続部方向と反対方向への電流の流れを阻止する第2の整流素子と、
一端が前記2つの第1の二次電池の接続部に接続され、かつ、他端が前記第2の二次電池の正極に接続されると共に、前記接続部から前記第2の二次電池の正極方向への電流の流れを許容し、該正極方向と反対方向への電流の流れを阻止する第3の整流素子と、
一端が前記第1の二次電池群の正極側に接続され、かつ、他端が前記容量素子の他端に接続されると共に、前記容量素子を充電するように電力を供給し、前記容量素子が充電されて所定の充電電圧になったときに、前記第1の二次電池群の正極側に設けられた前記第1の二次電池を充電するように切り替えられて電力を供給し、前記第1の二次電池群の正極側に設けられた前記第1の二次電池が充電されて前記所定の充電電圧になったときに、前記容量素子を充電するように切り替えられて電力を供給する電源手段と、
を含む電池充電回路。 A first secondary battery group composed of two first secondary batteries connected in series;
A second secondary battery provided to correspond to the two first secondary batteries of the first secondary battery group;
A capacitive element having one end connected to the positive electrode of the second secondary battery;
One end is connected to the one end of the capacitive element, the other end is connected to the positive side of the first secondary battery group, and the positive electrode of the first secondary battery group is connected from one end of the capacitive element. A first rectifying element that allows a current flow in a lateral direction and prevents a current flow in a direction opposite to the positive electrode side direction;
One end is connected to the connection part of the two first secondary batteries, and the other end is connected to the negative electrode of the second secondary battery, and the connection is made from the negative electrode of the second secondary battery. A second rectifying element that allows a current flow in the direction of the part and prevents a current flow in the direction opposite to the direction of the connection part
One end is connected to the connection part of the two first secondary batteries, and the other end is connected to the positive electrode of the second secondary battery, and from the connection part, the second secondary battery is connected to the positive electrode of the second secondary battery. A third rectifying element that allows a current flow in the positive electrode direction and prevents a current flow in a direction opposite to the positive electrode direction;
One end is connected to the positive electrode side of the first secondary battery group, the other end is connected to the other end of the capacitor element, and power is supplied so as to charge the capacitor element. Is switched to charge the first secondary battery provided on the positive electrode side of the first secondary battery group to supply electric power when the battery is charged and reaches a predetermined charging voltage, When the first secondary battery provided on the positive electrode side of the first secondary battery group is charged and reaches the predetermined charging voltage, it is switched to charge the capacitive element to supply electric power. Power supply means to
Including battery charging circuit.
前記第1の二次電池群の隣接する2つの第1の二次電池に対応するように設けられた複数の第2の二次電池を直列接続した第2の二次電池群と、
一端が前記第2の二次電池群の正極側に接続された容量素子と、
一端が前記容量素子の前記一端に接続され、かつ、他端が前記第1の二次電池群の正極側に接続されると共に、前記容量素子の前記一端から前記第1の二次電池群の正極側方向への電流の流れを許容し、該正極側方向と反対方向への電流の流れを阻止する第1の整流素子と、
一端が前記第1の二次電池群の隣接する2つの第1の二次電池の接続部に接続され、かつ、他端が前記隣接する2つの第1の二次電池に対応する前記第2の二次電池の負極に接続されると共に、前記第2の二次電池の負極から前記隣接する2つの第1の二次電池の接続部方向への電流の流れを許容し、該接続部方向と反対方向への電流の流れを阻止する複数の第2の整流素子と、
一端が前記第1の二次電池群の隣接する2つの第1の二次電池の接続部に接続され、かつ、他端が前記隣接する2つの第1の二次電池に対応する前記第2の二次電池の正極に接続されると共に、前記隣接する2つの第1の二次電池の接続部から前記第2の二次電池の正極方向への電流の流れを許容し、該正極方向と反対方向への電流の流れを阻止する複数の第3の整流素子と、
一端が前記第1の二次電池群の正極側に接続され、かつ、他端が前記容量素子の他端に接続されると共に、前記容量素子を充電するように電力を供給し、前記容量素子が充電されて所定の充電電圧になったときに、前記第1の二次電池群の正極側に設けられた前記第1の二次電池を充電するように切り替えられて電力を供給し、前記第1の二次電池群の正極側に設けられた前記第1の二次電池が充電されて前記所定の充電電圧になったときに、前記容量素子を充電するように切り替えられて電力を供給する電源手段と、
を含む電池充電回路。 A first secondary battery group composed of a plurality of first secondary batteries connected in series;
A second secondary battery group in which a plurality of second secondary batteries provided so as to correspond to two adjacent first secondary batteries of the first secondary battery group are connected in series;
A capacitive element having one end connected to the positive electrode side of the second secondary battery group;
One end is connected to the one end of the capacitive element, and the other end is connected to the positive electrode side of the first secondary battery group, and from the one end of the capacitive element to the first secondary battery group. A first rectifying element that allows a current flow in the positive electrode direction and prevents a current flow in a direction opposite to the positive electrode direction;
One end of the second secondary battery is connected to a connection portion between two adjacent first secondary batteries of the first secondary battery group, and the other end corresponds to the two adjacent first secondary batteries. Connected to the negative electrode of the secondary battery of the second secondary battery, and allows a current to flow from the negative electrode of the second secondary battery toward the connection part of the two adjacent first secondary batteries, and the direction of the connection part A plurality of second rectifying elements that block current flow in the opposite direction;
One end of the second secondary battery is connected to a connection portion between two adjacent first secondary batteries of the first secondary battery group, and the other end corresponds to the two adjacent first secondary batteries. Connected to the positive electrode of the secondary battery, and allows a current to flow from the connecting portion of the two adjacent first secondary batteries toward the positive electrode of the second secondary battery, A plurality of third rectifying elements for blocking current flow in opposite directions;
One end is connected to the positive electrode side of the first secondary battery group, the other end is connected to the other end of the capacitor element, and power is supplied so as to charge the capacitor element. Is switched to charge the first secondary battery provided on the positive electrode side of the first secondary battery group to supply electric power when the battery is charged and reaches a predetermined charging voltage, When the first secondary battery provided on the positive electrode side of the first secondary battery group is charged and reaches the predetermined charging voltage, it is switched to charge the capacitive element to supply electric power. Power supply means to
Including battery charging circuit.
前記第1の二次電池群の隣接する2つの第1の二次電池に対応するように設けられた複数の第2の二次電池を直列接続した第2の二次電池群と、
一端が前記第2の二次電池群の正極側に接続された容量素子と、
一端が前記容量素子の前記一端に接続され、かつ、他端が前記第1の二次電池群の正極側に接続されると共に、前記容量素子の前記一端から前記第1の二次電池群の正極側方向への電流の流れを許容し、該正極側方向と反対方向への電流の流れを阻止する第1の整流素子と、
一端が前記第1の二次電池群の隣接する2つの第1の二次電池の接続部に接続され、かつ、他端が前記隣接する2つの第1の二次電池に対応する前記第2の二次電池の負極に接続されると共に、前記第2の二次電池の負極から前記隣接する2つの第1の二次電池の接続部方向への電流の流れを許容し、該接続部方向と反対方向への電流の流れを阻止する複数の第2の整流素子と、
一端が前記第1の二次電池群の隣接する2つの第1の二次電池の接続部に接続され、かつ、他端が前記隣接する2つの第1の二次電池に対応する前記第2の二次電池の正極に接続されると共に、前記隣接する2つの第1の二次電池の接続部から前記第2の二次電池の正極方向への電流の流れを許容し、該正極方向と反対方向への電流の流れを阻止する複数の第3の整流素子と、
一端が前記第1の二次電池群の正極側に接続され、かつ、他端が前記容量素子の他端に接続されると共に、前記容量素子を充電するように電力を供給し、前記容量素子が充電されて所定の充電電圧になったときに、前記電力の供給を停止すると共に、前記第1の二次電池群の正極側に設けられた前記第1の二次電池と前記容量素子とを通電し、前記第1の二次電池群の正極側に設けられた前記第1の二次電池が充電されて前記所定の充電電圧になったときに、前記容量素子を充電するように切り替えられて電力を供給する電源手段と、
を含む電池充電回路。 A first secondary battery group composed of a plurality of first secondary batteries connected in series;
A second secondary battery group in which a plurality of second secondary batteries provided so as to correspond to two adjacent first secondary batteries of the first secondary battery group are connected in series;
A capacitive element having one end connected to the positive electrode side of the second secondary battery group;
One end is connected to the one end of the capacitive element, and the other end is connected to the positive electrode side of the first secondary battery group, and from the one end of the capacitive element to the first secondary battery group. A first rectifying element that allows a current flow in the positive electrode direction and prevents a current flow in a direction opposite to the positive electrode direction;
One end of the second secondary battery is connected to a connection portion between two adjacent first secondary batteries of the first secondary battery group, and the other end corresponds to the two adjacent first secondary batteries. Connected to the negative electrode of the secondary battery of the second secondary battery, and allows a current to flow from the negative electrode of the second secondary battery toward the connection part of the two adjacent first secondary batteries, and the direction of the connection part A plurality of second rectifying elements that block current flow in the opposite direction;
One end of the second secondary battery is connected to a connection portion between two adjacent first secondary batteries of the first secondary battery group, and the other end corresponds to the two adjacent first secondary batteries. Connected to the positive electrode of the secondary battery, and allows a current to flow from the connecting portion of the two adjacent first secondary batteries toward the positive electrode of the second secondary battery, A plurality of third rectifying elements for blocking current flow in opposite directions;
One end is connected to the positive electrode side of the first secondary battery group, the other end is connected to the other end of the capacitor element, and power is supplied so as to charge the capacitor element. When the battery is charged and reaches a predetermined charging voltage, the supply of the power is stopped, and the first secondary battery and the capacitive element provided on the positive electrode side of the first secondary battery group Is switched to charge the capacitive element when the first secondary battery provided on the positive electrode side of the first secondary battery group is charged and reaches the predetermined charging voltage. Power supply means to be supplied with power,
Including battery charging circuit.
前記第1の二次電池群の隣接する2つの第1の二次電池部に対応するように設けられ、かつ、前記第1の二次電池部と同数の第2の二次電池から構成される複数の第2の二次電池部を直列接続した第2の二次電池群と、
負極が前記第2の二次電池群の正極側に接続された第3の二次電池と、
一端が前記第3の二次電池の負極に接続され、かつ、他端が前記第1の二次電池群の正極側に接続されると共に、前記第3の二次電池の負極から前記第1の二次電池群の正極側方向への電流の流れを許容し、該正極側方向と反対方向への電流の流れを阻止する第1の整流素子と、
一端が前記第1の二次電池群の隣接する2つの第1の二次電池部の接続部に接続され、かつ、他端が前記隣接する2つの第1の二次電池部に対応する前記第2の二次電池部の負極側に接続されると共に、前記第2の二次電池部の負極側から前記隣接する2つの第1の二次電池部の接続部方向への電流の流れを許容し、該接続部方向と反対方向への電流の流れを阻止する複数の第2の整流素子と、
一端が前記第1の二次電池群の隣接する2つの第1の二次電池部の接続部に接続され、かつ、他端が前記隣接する2つの第1の二次電池部に対応する前記第2の二次電池部の正極側に接続されると共に、前記隣接する2つの第1の二次電池部の接続部から前記第2の二次電池部の正極側方向への電流の流れを許容し、該正極側方向と反対方向への電流の流れを阻止する複数の第3の整流素子と、
一端が前記第1の二次電池群の正極側に接続され、かつ、他端が前記第3の二次電池の正極に接続されると共に、前記第3の二次電池を充電するように電力を供給し、前記第3の二次電池が充電されて所定の充電電圧になったときに、前記第1の二次電池群の正極側に設けられた前記第1の二次電池を充電するように切り替えられて電力を供給し、前記第1の二次電池群の正極側に設けられた前記第1の二次電池が充電されて前記所定の充電電圧になったときに、前記第3の二次電池を充電するように切り替えられて電力を供給する電源手段と、
を含む電池充電回路。 A first secondary battery group in which a plurality of first secondary battery units composed of a plurality of first secondary batteries connected in series are connected in series;
The first secondary battery group is provided so as to correspond to two adjacent first secondary battery units, and includes the same number of second secondary batteries as the first secondary battery units. A plurality of second secondary battery units connected in series;
A third secondary battery having a negative electrode connected to the positive electrode side of the second secondary battery group;
One end is connected to the negative electrode of the third secondary battery, the other end is connected to the positive electrode side of the first secondary battery group, and the first secondary battery is connected to the first secondary battery from the negative electrode of the third secondary battery. A first rectifying element that allows a current flow in the positive electrode side direction of the secondary battery group and prevents a current flow in a direction opposite to the positive electrode direction;
One end is connected to a connection portion between two first secondary battery portions adjacent to each other in the first secondary battery group, and the other end corresponds to the two adjacent first secondary battery portions. A current flow from the negative electrode side of the second secondary battery unit toward the connection part of the two adjacent first secondary battery units is connected to the negative electrode side of the second secondary battery unit. A plurality of second rectifying elements that permit and prevent current flow in a direction opposite to the connection direction;
One end is connected to a connection portion between two first secondary battery portions adjacent to each other in the first secondary battery group, and the other end corresponds to the two adjacent first secondary battery portions. A current flow is connected to the positive electrode side of the second secondary battery unit and from the connection part of the two adjacent first secondary battery units to the positive electrode side of the second secondary battery unit. A plurality of third rectifying elements that allow and prevent current flow in a direction opposite to the positive electrode side direction;
One end is connected to the positive electrode side of the first secondary battery group, and the other end is connected to the positive electrode of the third secondary battery, and power is charged so as to charge the third secondary battery. And charging the first secondary battery provided on the positive electrode side of the first secondary battery group when the third secondary battery is charged and reaches a predetermined charging voltage. When the first secondary battery provided on the positive electrode side of the first secondary battery group is charged and reaches the predetermined charging voltage, the third secondary battery group is supplied with electric power. Power supply means that is switched to charge the secondary battery and supplies power;
Including battery charging circuit.
前記第1の二次電池群の隣接する2つの第1の二次電池に対応するように設けられた複数の第2の二次電池を直列接続した第2の二次電池群と、
前記第1の二次電池群の隣接する2つの第1の二次電池に対応するように設けられた複数の第3の二次電池を直列接続した第3の二次電池群と、
一端が前記第2の二次電池群の正極側に接続された第1の容量素子と、
一端が前記第3の二次電池群の正極側に接続された第2の容量素子と、
一端が前記第1の容量素子の前記一端に接続され、かつ、他端が前記第1の二次電池群の正極側に接続されると共に、前記第1の容量素子の前記一端から前記第1の二次電池群の正極側方向への電流の流れを許容し、該正極側方向と反対方向への電流の流れを阻止する第1の整流素子と、
一端が前記第1の二次電池群の隣接する2つの第1の二次電池の接続部に接続され、かつ、他端が前記隣接する2つの第1の二次電池に対応する前記第2の二次電池の負極に接続されると共に、前記第2の二次電池の負極から前記隣接する2つの第1の二次電池の接続部方向への電流の流れを許容し、該接続部方向と反対方向への電流の流れを阻止する複数の第2の整流素子と、
一端が前記第1の二次電池群の隣接する2つの第1の二次電池の接続部に接続され、かつ、他端が前記隣接する2つの第1の二次電池に対応する前記第2の二次電池の正極に接続されると共に、前記隣接する2つの第1の二次電池の接続部から前記第2の二次電池の正極方向への電流の流れを許容し、該正極方向と反対方向への電流の流れを阻止する複数の第3の整流素子と、
一端が前記第2の容量素子の前記一端に接続され、かつ、他端が前記第1の二次電池群の正極側に接続されると共に、前記第2の容量素子の前記一端から前記第1の二次電池群の正極側方向への電流の流れを許容し、該正極側方向と反対方向への電流の流れを阻止する第4の整流素子と、
一端が前記第1の二次電池群の隣接する2つの第1の二次電池の接続部に接続され、かつ、他端が前記隣接する2つの第1の二次電池に対応する前記第3の二次電池の負極に接続されると共に、前記第3の二次電池の負極から前記隣接する2つの第1の二次電池の接続部方向への電流の流れを許容し、該接続部方向と反対方向への電流の流れを阻止する複数の第5の整流素子と、
一端が前記第1の二次電池群の隣接する2つの第1の二次電池の接続部に接続され、かつ、他端が前記隣接する2つの第1の二次電池に対応する前記第3の二次電池の正極に接続されると共に、前記隣接する2つの第1の二次電池の接続部から前記第3の二次電池の正極方向への電流の流れを許容し、該正極方向と反対方向への電流の流れを阻止する複数の第6の整流素子と、
一端が前記第1の二次電池群の正極側及び前記第2の容量素子の他端に接続され、かつ、他端が前記第1の容量素子の他端に接続されると共に、前記第1の容量素子を充電するように電力を供給し、前記容量素子が充電されて所定の充電電圧になったときに、前記第1の二次電池群の正極側に設けられた前記第1の二次電池及び前記第2の容量素子を充電するように切り替えられて電力を供給し、前記第1の二次電池群の正極側に設けられた前記第1の二次電池が充電されて前記所定の充電電圧になったときに、前記第1の容量素子を充電するように切り替えられて電力を供給する電源手段と、
を含む電池充電回路。 A first secondary battery group composed of a plurality of first secondary batteries connected in series;
A second secondary battery group in which a plurality of second secondary batteries provided so as to correspond to two adjacent first secondary batteries of the first secondary battery group are connected in series;
A third secondary battery group in which a plurality of third secondary batteries provided to correspond to two adjacent first secondary batteries of the first secondary battery group are connected in series;
A first capacitive element having one end connected to the positive electrode side of the second secondary battery group;
A second capacitive element having one end connected to the positive electrode side of the third secondary battery group;
One end is connected to the one end of the first capacitor element, the other end is connected to the positive electrode side of the first secondary battery group, and the first capacitor element is connected to the first capacitor element from the one end of the first capacitor element. A first rectifying element that allows a current flow in the positive electrode side direction of the secondary battery group and prevents a current flow in a direction opposite to the positive electrode direction;
One end of the second secondary battery is connected to a connection portion between two adjacent first secondary batteries of the first secondary battery group, and the other end corresponds to the two adjacent first secondary batteries. Connected to the negative electrode of the secondary battery of the second secondary battery, and allows a current to flow from the negative electrode of the second secondary battery toward the connection part of the two adjacent first secondary batteries, and the direction of the connection part A plurality of second rectifying elements that block current flow in the opposite direction;
One end of the second secondary battery is connected to a connection portion between two adjacent first secondary batteries of the first secondary battery group, and the other end corresponds to the two adjacent first secondary batteries. Connected to the positive electrode of the secondary battery, and allows a current to flow from the connecting portion of the two adjacent first secondary batteries toward the positive electrode of the second secondary battery, A plurality of third rectifying elements for blocking current flow in opposite directions;
One end is connected to the one end of the second capacitor element, the other end is connected to the positive electrode side of the first secondary battery group, and the first capacitor element is connected to the first capacitor element from the one end of the second capacitor element. A fourth rectifying element that allows a current flow in the positive electrode side direction of the secondary battery group and prevents a current flow in a direction opposite to the positive electrode side direction;
One end of the third secondary battery is connected to a connection portion of two adjacent first secondary batteries of the first secondary battery group, and the other end corresponds to the two adjacent first secondary batteries. Connected to the negative electrode of the second secondary battery, and allows a current to flow from the negative electrode of the third secondary battery toward the connection portion of the two adjacent first secondary batteries, and the direction of the connection portion. A plurality of fifth rectifying elements that block current flow in the opposite direction;
One end of the third secondary battery is connected to a connection portion of two adjacent first secondary batteries of the first secondary battery group, and the other end corresponds to the two adjacent first secondary batteries. Connected to the positive electrode of the secondary battery, and allows a current to flow from the connecting portion of the two adjacent first secondary batteries to the positive direction of the third secondary battery, A plurality of sixth rectifier elements for blocking current flow in opposite directions;
One end is connected to the positive electrode side of the first secondary battery group and the other end of the second capacitor element, and the other end is connected to the other end of the first capacitor element. When power is supplied so as to charge the capacitor element, and the capacitor element is charged to a predetermined charging voltage, the first second battery provided on the positive electrode side of the first secondary battery group. The secondary battery and the second capacitive element are switched to charge and supply electric power, and the first secondary battery provided on the positive electrode side of the first secondary battery group is charged and the predetermined battery is charged. Power supply means that is switched to charge the first capacitive element and supplies power when the charging voltage is
Including battery charging circuit.
前記電池充電回路の前記第1の二次電池群に接続され、かつ、前記第1の二次電池群から電力が供給される負荷部と、
を含む電気装置。 The battery charging circuit according to any one of claims 1 to 12,
A load unit connected to the first secondary battery group of the battery charging circuit and supplied with power from the first secondary battery group;
Including electrical equipment.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2005330111A JP4486918B2 (en) | 2005-11-15 | 2005-11-15 | Battery charging circuit and electric device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2005330111A JP4486918B2 (en) | 2005-11-15 | 2005-11-15 | Battery charging circuit and electric device |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2007143219A true JP2007143219A (en) | 2007-06-07 |
JP4486918B2 JP4486918B2 (en) | 2010-06-23 |
Family
ID=38205416
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2005330111A Active JP4486918B2 (en) | 2005-11-15 | 2005-11-15 | Battery charging circuit and electric device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP4486918B2 (en) |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS4831380A (en) * | 1971-08-30 | 1973-04-24 | ||
JPH0989963A (en) * | 1995-09-19 | 1997-04-04 | Toshiba Corp | Dc high voltage generating device and its failure identifying device |
JPH09215357A (en) * | 1996-01-30 | 1997-08-15 | Fujitsu Towa Electron Kk | Power supply utilizing optical energy |
JPH1132443A (en) * | 1997-07-09 | 1999-02-02 | Sanken Electric Co Ltd | Charging device |
JP2001351799A (en) * | 2000-06-07 | 2001-12-21 | Nissin High Voltage Co Ltd | High-frequency power supply for electron beam irradiation apparatus |
-
2005
- 2005-11-15 JP JP2005330111A patent/JP4486918B2/en active Active
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS4831380A (en) * | 1971-08-30 | 1973-04-24 | ||
JPH0989963A (en) * | 1995-09-19 | 1997-04-04 | Toshiba Corp | Dc high voltage generating device and its failure identifying device |
JPH09215357A (en) * | 1996-01-30 | 1997-08-15 | Fujitsu Towa Electron Kk | Power supply utilizing optical energy |
JPH1132443A (en) * | 1997-07-09 | 1999-02-02 | Sanken Electric Co Ltd | Charging device |
JP2001351799A (en) * | 2000-06-07 | 2001-12-21 | Nissin High Voltage Co Ltd | High-frequency power supply for electron beam irradiation apparatus |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP4486918B2 (en) | 2010-06-23 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR101677679B1 (en) | Power management circuit for rechargeable battery stack | |
US7061207B2 (en) | Cell equalizing circuit | |
US6812591B2 (en) | Power control device with electric double layer capacitor unit cells | |
KR101775547B1 (en) | Battery system comprising different kinds of cells and power device comprising the same | |
EP3286816B1 (en) | A power supply system | |
US8754545B2 (en) | High efficiency backup-power circuits for switch-mode power supplies | |
WO2011036147A2 (en) | Method and system for balancing electrical cells | |
KR101632005B1 (en) | Cell balancing device connected by alternating current and control method thereof | |
US9006932B2 (en) | Power supply system and electronic device | |
JP2020171165A (en) | Battery control unit and battery system | |
JP2010273519A (en) | Method of controlling charging and discharging | |
JP5744598B2 (en) | Balance correction device and power storage system | |
JP2012034446A (en) | Power storage device and energy balance adjusting method | |
JP5219652B2 (en) | Power supply | |
JP5503957B2 (en) | Vehicle power supply | |
US20200119563A1 (en) | Battery management | |
JPWO2006061894A1 (en) | Power supply | |
JP4486918B2 (en) | Battery charging circuit and electric device | |
JP5718702B2 (en) | Balance correction device and power storage system | |
US20210359536A1 (en) | Battery charger | |
KR101509323B1 (en) | Second battery charging circuit using linear regulator | |
US11050346B2 (en) | Power generation device | |
US20130249489A1 (en) | Battery charging circuit | |
KR20200085075A (en) | Static power output circuit | |
CN111052535A (en) | Solar power generation/storage unit and solar power generation/storage system |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20081113 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20100125 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20100323 |
|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20100329 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 4486918 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130402 Year of fee payment: 3 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140402 Year of fee payment: 4 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20150402 Year of fee payment: 5 |