JP2008125297A - Charger-battery pack system - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a battery pack system of small size and light weight, as well as a charger suitable for it. <P>SOLUTION: A charger 15 of a battery pack system 10 equipped with: a battery pack consisting of a plurality of unit cells comprises a charging part 16 that charges the battery pack in the battery pack system 10; voltage regulating parts 40a-40n which regulate a voltage of the unit cell; and a control unit 20 which is connected to the voltage regulating parts 40a-40n for controlling the voltage regulating parts 40a-40n. The control unit 20 commands the voltage regulating parts 40a-40n to set a preset constant value, otherwise to set a value obtained by dividing the output voltage of the charger 15 by the number of unit cells constituting the battery pack. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、二次電池を内蔵する機器において使用される充電器であって、二次電池、特にリチウムイオン電池の充電を安全に行う装置に関する。
充電器は前記機器に内蔵でよく、また、機器から二次電池が取り外し可能な場合、二次電池と直接接続しても使用可能な装置に関する。
The present invention relates to a charger used in a device incorporating a secondary battery, and relates to an apparatus for safely charging a secondary battery, particularly a lithium ion battery.
The charger may be built in the device, and relates to a device that can be used even when directly connected to the secondary battery when the secondary battery is removable from the device.

各種携帯機器では従来、小型軽量化の要求が強く、また、エネルギー密度の高い二次電池が求められてきた。これに応える二次電池がリチウムイオン電池であり、これまでの二次電池の主流であった鉛蓄電池の3倍以上の高いエネルギー密度が実現さるため、携帯電話やノートパソコン、ゲーム機等の各種携帯機器の電源に使用され、機器の小型軽量化に貢献してきた。これらの電子機器において、このリチウムイオン電池は、携帯電話を除き、複数の単電池を直列に接続した組電池として使用される。   In various portable devices, there has been a strong demand for reduction in size and weight, and secondary batteries with high energy density have been demanded. The secondary battery that responds to this is a lithium-ion battery, which realizes a high energy density that is more than three times that of lead-acid batteries, the mainstream of conventional secondary batteries. Used as a power source for portable devices, it has contributed to the reduction in size and weight of devices. In these electronic devices, this lithium ion battery is used as an assembled battery in which a plurality of single cells are connected in series, except for a mobile phone.

このように、このリチウムイオン電池は機器の小型軽量化に寄与するが、使用に当たっては、電池の保護管理が必要であり、特に、過充電、過放電については厳密に管理することが望まれている。過充電とは、適正使用のために設定された上限電圧値以上の電圧値での充電を意味しており、このような一定電圧以上での過充電状態に置かれると、有機物から構成される電解液の分解や、負極の膨張が発生する。このような電解液の分解は内圧上昇による電槽破損や電解液が分解して生成したガスの電池外への排出等のトラブルにつながる。一方、負極が膨張すると、正極との間にあるセパレータを通過した負極構成物質が正極へ到達し短絡等を引き起こす恐れがあり、やはり電池の安全な使用において問題となる。   As described above, this lithium ion battery contributes to reducing the size and weight of the device. However, in use, it is necessary to manage and protect the battery. In particular, it is desired to strictly manage overcharge and overdischarge. Yes. Overcharge means charging at a voltage value higher than the upper limit voltage value set for proper use. When placed in such an overcharged state at a certain voltage or higher, it is composed of organic matter. Decomposition of the electrolytic solution and expansion of the negative electrode occur. Such decomposition of the electrolytic solution leads to troubles such as damage to the battery case due to an increase in internal pressure and discharge of gas generated by decomposition of the electrolytic solution to the outside of the battery. On the other hand, when the negative electrode expands, the negative electrode constituent material that has passed through the separator between the positive electrode and the positive electrode may reach the positive electrode, causing a short circuit or the like, which is also a problem in the safe use of the battery.

そこで、このような電池のトラブルを防止するため、リチウムイオン電池の組電池には各種の電池管理上の対策がとられる。例えば、図15に示すような、電池保護用ICが使用される(例えば、非特許文献1参照)。このICは、組電池の過放電、過充電、過電流が検出されると回路の導通を停止させて電池の保護をおこなう。このような電池の管理・保護は、電池一個の単電池状態で使用される場合でも同様に必要である。ただし、単電池の場合、充電時には充電器と一対一で接続されるため、過充電保護装置の設置の必要性はない。ただし、使用時には、過放電防止・過電流防止機能が必要である。   Therefore, in order to prevent such a battery trouble, various battery management measures are taken for the assembled battery of the lithium ion battery. For example, a battery protection IC as shown in FIG. 15 is used (see, for example, Non-Patent Document 1). This IC protects the battery by stopping the conduction of the circuit when an overdischarge, overcharge, or overcurrent of the assembled battery is detected. Such battery management / protection is also necessary even when used in a single battery state. However, in the case of a single cell, there is no need to install an overcharge protection device because it is connected one-on-one with the charger during charging. However, when used, an overdischarge prevention / overcurrent prevention function is required.

このICは、組電池の両端と各単電池の正負極端子に接続され、充電時と放電時の電圧監視を行い、それぞれ任意の電池の電圧が所定の閾値を超えた場合、FET素子を動作させて充電と放電を停止させ、電池の保護を行っている。また、過電流に対する保護機能もあり、所定の電流以上の値が検出された場合、半導体素子(FET)を抵抗として動作させ電流の調整を行う。この従来のリチウムイオン電池組電池用制御ICにおける保護動作における通常状態を図16に、過充電保護動作時の状態を図17に、過充電保護動作時の状態を図18に、過電流保護動作時の状態を図19に示す。   This IC is connected to both ends of the assembled battery and the positive and negative terminals of each unit cell, monitors the voltage during charging and discharging, and operates the FET element when the voltage of any battery exceeds a predetermined threshold value. The battery is protected by stopping charging and discharging. Also, there is a protection function against overcurrent, and when a value equal to or greater than a predetermined current is detected, the current is adjusted by operating the semiconductor element (FET) as a resistor. FIG. 16 shows a normal state in the protection operation of the conventional lithium ion battery assembled battery control IC, FIG. 17 shows a state at the time of overcharge protection operation, FIG. 18 shows a state at the time of overcharge protection operation, and FIG. The state at the time is shown in FIG.

これは、小型であることから、ノートパソコンのような小型の電子機器の本体内に組電池と一体となって収納する場合には効果的である。しかしながら、組電池内の各単電池の電圧を所定の値にそろえる機能は有していない。したがって、充電時、ICによって設定された電圧範囲内では、電池電圧にバラツキが生じやすくなり、電圧が高い状態が保たれた電池では劣化が進行するなど、電池特性に影響が生じる恐れがある。   Since this is small, it is effective when it is housed together with the assembled battery in the main body of a small electronic device such as a notebook computer. However, it does not have a function of adjusting the voltage of each unit cell in the assembled battery to a predetermined value. Therefore, at the time of charging, within the voltage range set by the IC, the battery voltage tends to vary, and the battery characteristics may be affected, for example, deterioration may proceed in a battery in which the voltage is kept high.

そこで、組電池内に、電池管理装置を配置し、上記の様な過充電防止対策として各単電池の電圧調整を行う方式も提案されている(特許文献1)。この装置では、基準となる電圧と単電池電圧との比較を行い、充電中に電圧上昇が生じた場合、その電圧上昇をもたらす過剰な充電電流を電池からバイパスさせることによって充電時の電池電圧の上昇が抑制される。
このようなマネジメント装置は、組電池が移動されないバックアップ用途等での組電池への適用において有効である。これは、バックアップ用途の組電池では、充電器と電池がセットになって使用され、使用期間を通して両者が分離することはない。このような状況では、電池の過充電や過放電の防止機能を備えた管理装置は、組電池内にセットで設置され、例えば組電池の増設の際には、管理装置と電池のセットを追加で設置すればよい。また、この組電池のセットの状態で移設も可能である。しかし、組電池と一体となった構造のため、この方式のまま、小型化が期待される携帯型の電子機器に直接適用することは困難である。同様の状況は、軽量化が期待される電気自動車用組電池においても同じである。図20は、電気自動車における、管理装置と一体となった組電池の運用を示す図である(非特許文献2)。本技術では、組電池と管理装置が一体化されているため、電源部全体の重量・大きさが増している。
一方、携帯機器や移動式の機器では、電池は放電のみに使用され、使用後の充電時に充電器が接続される。これらの機器で、過充電防止機能は、充電器に接続されて充電される際に動作するものであり、機器の動作時(すなわち、電池が放電する状態)には不要である。むしろ、付属していることで機器の重量・容量の増加を招く。このため、機器外に設置することが望まれている。
特開2000−354335号公報 セイコーインスツルメンツ 森 雅一、「リチウムイオン二次電池保護用IC」、「電子技術」、日刊工業新聞社、p.31,1997年9月 「電気自動車用リチウムイオン電池の開発」、GSニューステクニカルレポート(GS News Technical Report)、第59巻、第2号、p.23、2000年12月
In view of this, there has also been proposed a method in which a battery management device is arranged in an assembled battery and the voltage of each single cell is adjusted as an overcharge prevention measure as described above (Patent Document 1). In this device, the reference voltage and the cell voltage are compared, and if a voltage rise occurs during charging, the battery voltage at the time of charging is bypassed by bypassing the excessive charging current that causes the voltage rise from the battery. The rise is suppressed.
Such a management device is effective in application to an assembled battery in a backup application where the assembled battery is not moved. This is because in a battery pack for backup use, a charger and a battery are used as a set, and they are not separated throughout the period of use. In such a situation, a management device equipped with a battery overcharge and overdischarge prevention function is installed as a set in the assembled battery. For example, when adding an assembled battery, a management device and a battery set are added. Just install it. In addition, relocation is possible with the assembled battery set. However, because of the structure integrated with the assembled battery, it is difficult to directly apply this method to portable electronic devices that are expected to be downsized. The same situation applies to an assembled battery for an electric vehicle that is expected to be lightweight. FIG. 20 is a diagram illustrating the operation of the assembled battery integrated with the management device in an electric vehicle (Non-Patent Document 2). In the present technology, since the assembled battery and the management device are integrated, the weight and size of the entire power supply unit are increased.
On the other hand, in portable devices and mobile devices, the battery is used only for discharging, and a charger is connected during charging after use. In these devices, the overcharge prevention function operates when connected to a charger and is charged, and is not necessary when the device is operating (that is, when the battery is discharged). Rather, the attachment increases the weight and capacity of the equipment. For this reason, it is desired to install it outside the equipment.
JP 2000-354335 A Seiko Instruments Inc. Masaichi Mori, “IC for Lithium Ion Secondary Battery Protection”, “Electronic Technology”, Nikkan Kogyo Shimbun, p. 31, September 1997 “Development of Lithium-ion Batteries for Electric Vehicles”, GS News Technical Report, Vol. 59, No. 2, p. 23, December 2000

上述した従来技術においては、過充電監視、過放電監視、過電流監視、温度上昇監視等の管理を行う電池管理装置が組電池内に一体となって設置されており、充電時には、充電器の出力が組電池の充電端子に接続され充電が行われる。このような使用形態は、電池の充電時の管理機能と放電時の管理機能が一体となって組電池内に設置されるためである。しかし、これは、組電池の重量・大きさが大きくなり、携帯機器や電動車等で求められる小型軽量な組電池の実現の妨げになっていた。そのため、小型の機器では、管理用ICが適用されているが、このICでは電池の容量確保に必要な機能が必ずしも備わっていなかった。   In the above-described prior art, a battery management device that performs management such as overcharge monitoring, overdischarge monitoring, overcurrent monitoring, and temperature rise monitoring is integrally installed in the assembled battery. The output is connected to the charging terminal of the battery pack and charging is performed. This is because the management function at the time of charging the battery and the management function at the time of discharging are integrated in the assembled battery. However, this increases the weight and size of the assembled battery, which has hindered the realization of a small and lightweight assembled battery required for portable devices and electric vehicles. For this reason, a management IC is applied to a small device, but this IC does not necessarily have a function necessary for securing the battery capacity.

本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、その目的は、小型軽量な組電池システムと、これに適した充電器を提供することにある。   This invention is made | formed in view of such a situation, The objective is to provide a small and light assembled battery system and a charger suitable for this.

上述した課題を解決するために、本発明は、複数の単電池から構成される組電池を備える組電池システムの充電器であって、前記組電池システム内の組電池の充電を行う充電部と、前記組電池内の単電池それぞれと並列に接続され、当該単電池の電圧を調整する電圧調整部と、前記電圧調整部に接続され、前記電圧調整部を制御する制御部と、を備えることを特徴とする充電器である。   In order to solve the above-described problems, the present invention provides a battery charger for an assembled battery system including an assembled battery composed of a plurality of single cells, and a charging unit that charges the assembled battery in the assembled battery system; A voltage adjustment unit that is connected in parallel to each of the cells in the assembled battery and adjusts the voltage of the cell, and a control unit that is connected to the voltage adjustment unit and controls the voltage adjustment unit. It is the charger characterized by this.

また、本発明は、上述する充電器において、前記電圧調整部は、接続されている単電池電圧が前記制御部から指示される電圧値以下になるよう電圧調整することを特徴とする。   Moreover, the present invention is characterized in that, in the charger described above, the voltage adjusting unit adjusts the voltage so that the connected unit cell voltage is equal to or lower than a voltage value instructed by the control unit.

また、本発明は、上述する充電器において、前記制御部が前記電圧調整部へ指示する電圧値は、予め設定された一定値、もしくは、充電器の出力電圧を、前記組電池を構成する単電池数で除した値であることを特徴とする。   Further, according to the present invention, in the charger described above, the voltage value instructed by the control unit to the voltage adjustment unit is a predetermined constant value or an output voltage of the charger. It is a value divided by the number of batteries.

また、本発明は、上述する充電器において、前記制御部は、前記組電池の温度計測値、もしくは電圧計測値が、予め設定された一定値に到達した場合、前記組電池システム内に設けられ、前記組電池の充放電配線内に配置された充放電回路開放スイッチの開放信号を送出することを特徴とする。   Further, according to the present invention, in the charger described above, the control unit is provided in the assembled battery system when a temperature measurement value or a voltage measurement value of the assembled battery reaches a predetermined constant value. An opening signal of a charging / discharging circuit opening switch disposed in the charging / discharging wiring of the assembled battery is transmitted.

また、本発明は、上述する充電器において、前記組電池システムと接続するコネクタを備えることを特徴とする。   Moreover, this invention is equipped with the connector connected with the said assembled battery system in the charger mentioned above.

また、本発明は、上述した充電器により充電される組電池システムであって、前記充電器内の複数の電圧調整部それぞれと接続される複数の単電池からなり、前記充電器の充電部により充電される組電池と、前記組電池の充放電配線内に配置され、前記充電器からの信号を受けて動作する充放電回路開放スイッチと、
を備えることを特徴とする組電池システムである。
Further, the present invention is an assembled battery system charged by the above-described charger, comprising a plurality of single cells connected to each of a plurality of voltage adjusting units in the charger, and the charging unit of the charger An assembled battery to be charged; a charge / discharge circuit open switch that is disposed in a charge / discharge wiring of the assembled battery and operates in response to a signal from the charger;
It is an assembled battery system characterized by including.

また、本発明は、上述する組電池システムにおいて、前記組電池の電池電圧が予め設定された値まで低下したことが観測された場合、あるいは、前記組電池の温度が予め設定された値まで上昇したことが観測された場合に、前記充放電回路開放スイッチを開放するスイッチ開放信号を送出する電池管理制御部をさらに備えることを特徴とする。   Further, according to the present invention, in the assembled battery system described above, when it is observed that the battery voltage of the assembled battery has decreased to a preset value, or the temperature of the assembled battery increases to a preset value. The battery management control part which sends out the switch open signal which opens the said charge / discharge circuit open switch when it is observed is further characterized by the above-mentioned.

上述した課題を解決するため、本発明は、組電池と独立して外部に設置され必要の都度組電池と接続して使用される独立型充電器内に充電部と組電池内の各単電池の電圧を調整する電圧調整部を有している。そして、組電池とは、コネクタで接続するようにしている。また、組電池には、最小の機能として放電時の過放電を防止する機能を組み込んでいる。
上記のように、本願では、組電池内の単電池の電圧調整機能や過充電防止機能は充電器側に付属させ、組電池には過放電防止機能のみを付属させたものとしている。
In order to solve the above-described problems, the present invention provides a charging unit and each unit cell in the assembled battery in an independent charger that is installed outside the assembled battery and connected to the assembled battery whenever necessary. A voltage adjusting unit for adjusting the voltage of And it is trying to connect with an assembled battery with a connector. Further, the assembled battery incorporates a function for preventing overdischarge during discharge as a minimum function.
As described above, in the present application, the voltage adjustment function and overcharge prevention function of the single cells in the assembled battery are attached to the charger side, and only the overdischarge prevention function is attached to the assembled battery.

以上説明したように、この発明によれば、外部の単独充電器内に充電部と、組電池システムの組電池内の各単電池の電圧を調整する電圧調整部を有し、充電時に組電池システムとコネクタで接続するようにし、組電池システムには放電時の過放電を防止する機能を組み込んでいる。
したがって、組電池システムを内蔵し通常使用時には内蔵電池で動作する、パソコン・電動車等の組電池部の小型化が図られる。組電池の充電時には、本実施の形態による充電器で組電池内の各単電池の電圧上昇を起こすことなく充電を行うことが出来る。
As described above, according to the present invention, the external single charger has the charging unit and the voltage adjusting unit for adjusting the voltage of each unit cell in the assembled battery of the assembled battery system, and the assembled battery is charged at the time of charging. The system is connected with a connector, and the assembled battery system incorporates a function to prevent overdischarge during discharge.
Therefore, it is possible to reduce the size of an assembled battery unit such as a personal computer or an electric vehicle that incorporates the assembled battery system and operates with the built-in battery during normal use. At the time of charging the assembled battery, the charger according to the present embodiment can be charged without causing an increase in the voltage of each unit cell in the assembled battery.

以下、本発明の一実施形態による充電器について図面を参照して説明する。
図1は、この発明の一実施形態による充電器を示したものである。充電器15は、組電池システム10内の組電池の充電を行う充電部16と、制御部17とから構成される。制御部17には、制御ユニット20と、制御ユニット20に接続される電圧調整部40a〜40n(以下、総称して「電圧調整部40」と記載)とが内蔵される。さらに制御ユニット20には、組電池システム10内の組電池に接続される電池温度計測センサと計測線11から電池温度の計測値が入力され、出力としては、組電池回路開放信号がある。また、制御ユニット20には、充電電圧検出部18から充電部16おける出力電圧の入力が行われる。各電圧調整部40の出力は単電池コネクタ12を介して、組電池システム10内の組電池を構成する各二次電池(単電池)の正負極端子に接続される。充電部16は、商用電源などの電源50と接続されており、充電部16の出力はコネクタ13を介して組電池2に接続される。
Hereinafter, a charger according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 shows a charger according to an embodiment of the present invention. The charger 15 includes a charging unit 16 that charges the assembled battery in the assembled battery system 10 and a control unit 17. The control unit 17 includes a control unit 20 and voltage adjustment units 40 a to 40 n (hereinafter collectively referred to as “voltage adjustment unit 40”) connected to the control unit 20. Furthermore, the control value of the battery temperature is input to the control unit 20 from the battery temperature measurement sensor connected to the assembled battery in the assembled battery system 10 and the measurement line 11, and the output includes an assembled battery circuit open signal. Further, the control unit 20 receives an output voltage from the charging voltage detection unit 18 in the charging unit 16. The output of each voltage adjusting unit 40 is connected to the positive and negative terminals of each secondary battery (unit cell) constituting the assembled battery in the assembled battery system 10 via the unit cell connector 12. The charging unit 16 is connected to a power source 50 such as a commercial power source, and the output of the charging unit 16 is connected to the assembled battery 2 via the connector 13.

制御部17は、「セル電圧調整」機能、「過充電検出制御」機能を有する。一方、「過放電検出制御」機能は、組電池システム10内に設置した装置で実現する。この目的から、組電池2と制御部17の間には、組電池2内の各単電池1のセル電圧を監視するためのセル間配線が取り付けられている。なお、制御部17は、電池の安全性確保の観点から各セルの電圧が規定値を越えて過充電状態になった場合には、組電池回路開放信号送出線14を介して組電池システム10内の組電池回路開放スイッチ4(図3参照)に開放信号を送出する。また、制御部17は、「電池温度検出」機能を有している。そして、電池温度計測センサと計測線11から組電池システム10内の組電池2の電池温度計測値の入力を受け、入力された電池温度計測値が所定の値まで上昇した場合、組電池回路開放信号送出線14を介して組電池システム10内の組電池回路開放スイッチ4(図3参照)に組電池回路開放信号を送出する。   The control unit 17 has a “cell voltage adjustment” function and an “overcharge detection control” function. On the other hand, the “overdischarge detection control” function is realized by a device installed in the assembled battery system 10. For this purpose, an inter-cell wiring for monitoring the cell voltage of each unit cell 1 in the assembled battery 2 is attached between the assembled battery 2 and the control unit 17. Note that, from the viewpoint of ensuring the safety of the battery, the control unit 17 causes the assembled battery system 10 via the assembled battery circuit open signal transmission line 14 when the voltage of each cell exceeds a specified value and becomes overcharged. An open signal is sent to the assembled battery circuit open switch 4 (see FIG. 3). The control unit 17 has a “battery temperature detection” function. When the battery temperature measurement value of the assembled battery 2 in the assembled battery system 10 is input from the battery temperature measurement sensor and the measurement line 11, and the input battery temperature measurement value rises to a predetermined value, the assembled battery circuit is opened. An assembled battery circuit open signal is transmitted to the assembled battery circuit open switch 4 (see FIG. 3) in the assembled battery system 10 via the signal transmission line 14.

図2は、本実施形態による制御部17の具体的な構成を示す回路図である。制御部17は、制御ユニット20と、電圧調整部40とからなる。制御ユニット20は、組電池システム10内の組電池2(図3参照)を構成する二次電池である単電池1a〜1n(以下、総称して「単電池1」と記載)それぞれに対応した電圧コントローラ21a〜21n(以下、総称して「電圧コントローラ21」と記載)、電圧計測部22(電圧計測手段)、電圧演算部23(目標電圧算出手段)、スイッチ制御部24、二次電池数記憶部25を有する。
電圧計測部22は、充電電圧検出部18が計測した、充電部16から組電池システム10に供給される電圧を取得し、その電圧Vaを電圧演算部23に出力する。
FIG. 2 is a circuit diagram showing a specific configuration of the control unit 17 according to the present embodiment. The control unit 17 includes a control unit 20 and a voltage adjustment unit 40. The control unit 20 corresponds to each of the unit cells 1a to 1n (hereinafter collectively referred to as “unit cell 1”), which are secondary batteries constituting the assembled battery 2 (see FIG. 3) in the assembled battery system 10. Voltage controllers 21a to 21n (hereinafter collectively referred to as “voltage controller 21”), voltage measurement unit 22 (voltage measurement unit), voltage calculation unit 23 (target voltage calculation unit), switch control unit 24, number of secondary batteries A storage unit 25 is included.
The voltage measurement unit 22 acquires the voltage supplied from the charging unit 16 to the assembled battery system 10 measured by the charging voltage detection unit 18, and outputs the voltage Va to the voltage calculation unit 23.

電圧演算部23は、電圧計測部22が出力する電圧Vaと、二次電池数記憶部25が記憶する二次電池(単電池1)の数Nとに基づいて、各二次電池の充電電圧の上限である目標電圧Vpを算出する。より具体的には、電圧演算部23は、電圧計測部22が計測する電圧Vaを、二次電池数記憶部25が記憶する二次電池の数Nで除算することにより、目標電圧Vp(=Va/N)を算出する。電圧演算部23は、算出した目標電圧Vpを、各電圧コントローラ21a〜21nに出力する。
ただし、電圧計測部22(電圧計測手段)、電圧演算部23(目標電圧算出手段)、二次電池数記憶部25を使用せず、設定電圧は定数とし、この値を制御ユニット20内の記憶部にあらかじめ記憶させておくことも可能である。
Based on the voltage Va output from the voltage measurement unit 22 and the number N of secondary batteries (unit cells 1) stored in the secondary battery number storage unit 25, the voltage calculation unit 23 charges each secondary battery. The target voltage Vp, which is the upper limit of is calculated. More specifically, the voltage calculation unit 23 divides the voltage Va measured by the voltage measurement unit 22 by the number N of secondary batteries stored in the secondary battery number storage unit 25, thereby obtaining a target voltage Vp (= Va / N) is calculated. The voltage calculation unit 23 outputs the calculated target voltage Vp to each of the voltage controllers 21a to 21n.
However, the voltage measurement unit 22 (voltage measurement unit), the voltage calculation unit 23 (target voltage calculation unit), and the secondary battery number storage unit 25 are not used, the set voltage is a constant, and this value is stored in the control unit 20. It is also possible to store in advance in the section.

電圧コントローラ21は、電圧演算部23から目標電圧Vpを取得し、電圧調整部40に出力することにより、自身に対応した単電池1(二次電池)の電池電圧が目標電圧Vp以下となるように、充電器15から組電池システム10内の組電池2に供給される電流を、当該単電池1に供給する。また、電圧コントローラ21は、単電池1の電池電圧や、後述するバイパス電流値を電圧調整部40から取得し、スイッチ制御部24に出力する。
スイッチ制御部24は、各セル(単電池1)の電圧が規定値を越えて過充電状態になった場合、あるいは、電池温度計測センサと計測線11から入力された電池温度計測値が所定の値に達した場合に、組電池回路開放信号送出線14を介して組電池システム10内の組電池回路開放スイッチ4(図3参照)に組電池回路開放信号を送出する。
The voltage controller 21 acquires the target voltage Vp from the voltage calculation unit 23 and outputs the target voltage Vp to the voltage adjustment unit 40, so that the battery voltage of the cell 1 (secondary battery) corresponding to itself becomes equal to or lower than the target voltage Vp. In addition, the current supplied from the charger 15 to the assembled battery 2 in the assembled battery system 10 is supplied to the unit cell 1. Further, the voltage controller 21 acquires the battery voltage of the single cell 1 and a bypass current value described later from the voltage adjustment unit 40 and outputs the acquired voltage to the switch control unit 24.
When the voltage of each cell (single cell 1) exceeds a specified value and the switch control unit 24 is overcharged, or the battery temperature measurement value input from the battery temperature measurement sensor and the measurement line 11 is a predetermined value. When the value is reached, an assembled battery circuit open signal is transmitted to the assembled battery circuit open switch 4 (see FIG. 3) in the assembled battery system 10 via the assembled battery circuit open signal transmission line 14.

次に、図2の電圧調整部40について説明する。
電圧調整部40は、バイパス電流制御素子41、バイパス電流制限素子42、バイパス電流測定素子43、電池電圧誤差増幅器44、電池電圧測定用誤差増幅器45を有している。以下、ある電圧調整部40k(電圧調整部40a〜40nのいずれか)を例に説明するが、他の電圧調整部40についても同様の構成である。図2は、k=n−1のときの構成を示している。
バイパス電流制御素子41、バイパス電流制限素子42、バイパス電流測定素子43は、直列に接続されており、バイパス回路(バイパス手段)を構成している。このバイパス回路は、対応する単電池1kと並列に接続されている。
Next, the voltage adjustment unit 40 in FIG. 2 will be described.
The voltage adjustment unit 40 includes a bypass current control element 41, a bypass current limiting element 42, a bypass current measuring element 43, a battery voltage error amplifier 44, and a battery voltage measuring error amplifier 45. Hereinafter, a certain voltage adjustment unit 40k (any one of the voltage adjustment units 40a to 40n) will be described as an example, but the other voltage adjustment units 40 have the same configuration. FIG. 2 shows a configuration when k = n−1.
The bypass current control element 41, the bypass current limiting element 42, and the bypass current measuring element 43 are connected in series and constitute a bypass circuit (bypass means). This bypass circuit is connected in parallel with the corresponding unit cell 1k.

バイパス電流制御素子41は、トランジスタなどの素子であり、電池電圧誤差増幅器44から制御信号を受信した場合に、充電電流のうち単電池1kの充電に使用しない電流であるバイパス電流をバイパス回路に流れるように制御する。
バイパス電流制限素子42は、ヒューズなどの素子であり、バイパス回路にバイパス可能な電流の最大値である許容バイパス電流値よりも大きな電流が流れた場合に、バイパス電流制御素子41とバイパス電流測定素子43との間を流れる電流を遮断する。
バイパス電流測定素子43は、バイパス回路を流れるバイパス電流の電流値を測定し、バイパス電流測定値として電圧コントローラ21kに出力する。
The bypass current control element 41 is an element such as a transistor. When a control signal is received from the battery voltage error amplifier 44, the bypass current control element 41 flows a bypass current, which is a current that is not used for charging the unit cell 1k, to the bypass circuit. To control.
The bypass current limiting element 42 is an element such as a fuse, and when a current larger than an allowable bypass current value that is the maximum value of the bypassable current flows in the bypass circuit, the bypass current control element 41 and the bypass current measuring element The electric current which flows between 43 is interrupted | blocked.
The bypass current measuring element 43 measures the current value of the bypass current flowing through the bypass circuit, and outputs the measured value to the voltage controller 21k as the bypass current measured value.

電池電圧誤差増幅器44は、電圧コントローラ21kから出力される目標電圧Vp(例えば、4.06(V))と、電池電圧測定用誤差増幅器45から出力される単電池1kの電池電圧Vbとを比較し、電池電圧Vbが目標電圧Vpよりも大きい場合には、バイパス電流制御素子41にバイパス電流を流すことを指示する制御信号を、バイパス電流制御素子41に出力する。
電池電圧測定用誤差増幅器45は、単電池1kの正極及び負極の電圧値の差から、単電池1kの電池電圧を算出し、その電池電圧Vbを制御ユニット20と電池電圧誤差増幅器44とに出力する。
The battery voltage error amplifier 44 compares the target voltage Vp (for example, 4.06 (V)) output from the voltage controller 21k with the battery voltage Vb of the single cell 1k output from the battery voltage measurement error amplifier 45. When the battery voltage Vb is higher than the target voltage Vp, a control signal that instructs the bypass current control element 41 to flow a bypass current is output to the bypass current control element 41.
The battery voltage measurement error amplifier 45 calculates the battery voltage of the single cell 1k from the difference between the positive and negative voltage values of the single cell 1k, and outputs the battery voltage Vb to the control unit 20 and the battery voltage error amplifier 44. To do.

電圧コントローラ21kから出力される目標電圧Vpと、単電池(二次電池)1kの電圧の測定値を、電池電圧誤差増幅器44に入力することでバイパス回路のバイパス電流制御素子41の制御が行われる。バイパス電流制御素子41が完全にオンしていればバイパス電流としては許容可能な最大電流が流れる。また完全にオフしていればバイパス電流は流れない。さらに、バイパス電流制御素子41を増幅領域(不飽和領域)で使用することで可変抵抗と同じ状態とすることができ、バイパスさせるバイパス電流の電流値を連続的に調整することができる。   By inputting the target voltage Vp output from the voltage controller 21k and the measured value of the voltage of the single battery (secondary battery) 1k to the battery voltage error amplifier 44, the bypass current control element 41 of the bypass circuit is controlled. . If the bypass current control element 41 is completely turned on, a maximum allowable current flows as the bypass current. Also, if it is completely off, no bypass current flows. Furthermore, by using the bypass current control element 41 in the amplification region (unsaturated region), the same state as the variable resistor can be obtained, and the current value of the bypass current to be bypassed can be continuously adjusted.

このように、このバイパス回路では、バイパス電流制御素子41が可変抵抗と同様に使用できるので、電池電圧Vbが設定された目標電圧Vpに近づき、充電電流が微小な値になっても、このような微小な充電電流もバイパスさせることができる。このような制御により電池電圧値に応じて充電電流をバイパス回路で連続的にバイパスさせることで、各単電池(二次電池)1が指定された目標電圧Vp以上にならないように制御することができる。   Thus, in this bypass circuit, since the bypass current control element 41 can be used in the same manner as the variable resistor, even when the battery voltage Vb approaches the set target voltage Vp and the charging current becomes a minute value, this is the case. Even a very small charging current can be bypassed. By such a control, the charging current is continuously bypassed by the bypass circuit according to the battery voltage value, so that each single battery (secondary battery) 1 is controlled so as not to exceed the specified target voltage Vp. it can.

本実施形態では、電圧調整部40が各単電池1(二次電池)に並列に接続されているので、組電池2内で各単電池1の電池電圧に応じて、電池電圧が高い単電池1では充電電流のバイパスが進行し、また、電池電圧が低い単電池1では充電電流の流入による充電が進行するため、組電池2内では全ての単電池1の電池電圧が目標電圧Vpになるよう制御される。
これによって、組電池2を構成する各単電池1の電池電圧が目標電圧Vpとなるように調整されるため、各単電池1の電池電圧のばらつきが少なくなるように充電し、設定された電圧値以上に電池電圧が上昇することが防止される。
In the present embodiment, since the voltage adjustment unit 40 is connected in parallel to each single battery 1 (secondary battery), the single battery having a high battery voltage according to the battery voltage of each single battery 1 in the assembled battery 2. 1, bypass of charging current proceeds, and charging of the unit cell 1 with a low battery voltage due to inflow of charging current proceeds. Therefore, in the assembled battery 2, the battery voltages of all the unit cells 1 become the target voltage Vp. It is controlled as follows.
As a result, the battery voltage of each unit cell 1 constituting the assembled battery 2 is adjusted so as to become the target voltage Vp. Therefore, the battery voltage of each unit cell 1 is charged so as to reduce variation, and the set voltage is set. The battery voltage is prevented from rising above the value.

次に、本願で適用する組電池システム10の構成について述べる。図3は、組電池システム10の構成について述べたもので、組電池システム10内には放電時の過放電を防止する機能を搭載している。すなわち、組電池システム10には、組電池2、電池管理制御部3、組電池回路開放スイッチ4、組電池回路開放スイッチ4を開放させるための開放信号の送出用配線である組電池信号回路開放信号送出線5が設けられている。そして、電池管理制御部3は、放電が開始されると、放電中は各電池の電圧の監視を行い、任意の単電池1において、規定の電圧以下の値が観測されると、組電池2の充放電配線内に直列に配置された組電池回路開放スイッチ4に対して開放信号の送出を行う。また、電池管理制御部3は、「電池温度検出」機能を有し、組電池2の温度計測値の入力を受け、この電池温度計測値が所定の値に達した場合に、組電池回路開放スイッチ4へ組電池回路開放信号を送出する。   Next, the configuration of the assembled battery system 10 applied in the present application will be described. FIG. 3 describes the configuration of the assembled battery system 10, and the assembled battery system 10 is equipped with a function for preventing overdischarge during discharge. That is, the assembled battery system 10 includes an assembled battery 2, a battery management control unit 3, an assembled battery circuit open switch 4, and an assembled battery signal circuit that is an open signal transmission wiring for opening the assembled battery circuit open switch 4. A signal transmission line 5 is provided. When the discharge is started, the battery management control unit 3 monitors the voltage of each battery during the discharge. When a value equal to or lower than the specified voltage is observed in any unit cell 1, the battery pack 2 An open signal is sent to the assembled battery circuit open switch 4 arranged in series in the charge / discharge wiring. Further, the battery management control unit 3 has a “battery temperature detection” function, receives an input of a temperature measurement value of the assembled battery 2, and opens the assembled battery circuit when the battery temperature measurement value reaches a predetermined value. An assembled battery circuit open signal is sent to the switch 4.

以下、本願の組電池システム10が有する「過放電検出制御機能」について述べる。図4は、本実施形態による組電池システム10内の電池管理制御部3に使用される、「過放電検出制御回路」を示す図である。具体的には、単電池電圧の監視により、規定値以下の電圧が検出された場合、組電池回路開放スイッチ4の開閉信号を送出するものである。この規定値は、リチウムイオン電池の場合、3〜2.5(V/単電池)が指定される。   Hereinafter, the “overdischarge detection control function” of the assembled battery system 10 of the present application will be described. FIG. 4 is a diagram showing an “overdischarge detection control circuit” used in the battery management control unit 3 in the assembled battery system 10 according to the present embodiment. Specifically, when a voltage equal to or lower than a specified value is detected by monitoring the unit cell voltage, an open / close signal of the assembled battery circuit open switch 4 is transmitted. In the case of a lithium ion battery, the specified value is specified as 3 to 2.5 (V / cell).

図4(a)は、単電池電圧を検出し、過放電電圧まで低下しているか否かを検出する過放電検出回路の構成を示す図である。単電池電圧が過放電電圧以下になったとき、過放電検出回路からの制御信号を受けて、電池に設けられている放電用配線開放スイッチを切り離す。   FIG. 4A is a diagram illustrating a configuration of an overdischarge detection circuit that detects a cell voltage and detects whether or not the voltage has decreased to an overdischarge voltage. When the unit cell voltage becomes equal to or lower than the overdischarge voltage, the control circuit receives a control signal from the overdischarge detection circuit and disconnects the discharge wiring open switch provided in the battery.

同図において、C1およびC2は、単電池電圧検出器、E1は、過放電電圧の基準電圧、D1は、単電池電圧と基準電圧を比較するための比較器である。単電池電圧検出器C1及びC2により検出された単電池電圧は、比較器D1の+入力端子に、基準電圧E1は比較器D1の−入力端子に接続されている。また、比較器D1の駆動電源は、前記の単電池電圧検出器C1及びC2が接続されている単電池から得ている。単電池電圧が基準電圧E1よりも高いと比較器D1の出力である制御信号は電圧有り(信号H)を出力する。
一方、単電池1が過放電になり、単電池電圧が基準電圧E1よりも低くなると比較器D1の出力である制御信号は電圧無し(信号L)となる。そして、放電用配線開放スイッチは、制御信号の電圧無し(信号L)を受けた時には動作して開放し、制御信号の電圧有り(信号H)を受けた時には動作せず閉じた状態を保つ。
なお、万一、過放電が進み、単電池電圧が比較器D1の動作電圧以下になると、比較器D1は動作を停止し、比較器D1の出力である制御信号は電圧無し(信号L)となる。従って、このような状態では、放電用配線開放スイッチは開放して電池の放電を停止させる。このように、単電池電圧が基準電圧以上の時のみ、放電用配線開放スイッチの制御信号は電圧有り(信号H)となり、放電回路の配線が確保される。ここで、放電用配線開放スイッチ、組電池回路開放スイッチ4にはMOSFETなどの半導体スイッチを用いる。
In the figure, C1 and C2 are unit cell voltage detectors, E1 is a reference voltage for overdischarge voltage, and D1 is a comparator for comparing the unit cell voltage and the reference voltage. The cell voltage detected by the cell voltage detectors C1 and C2 is connected to the + input terminal of the comparator D1, and the reference voltage E1 is connected to the-input terminal of the comparator D1. The driving power source of the comparator D1 is obtained from the unit cell to which the unit cell voltage detectors C1 and C2 are connected. When the cell voltage is higher than the reference voltage E1, the control signal output from the comparator D1 outputs a voltage present (signal H).
On the other hand, when the unit cell 1 is overdischarged and the unit cell voltage becomes lower than the reference voltage E1, the control signal which is the output of the comparator D1 becomes no voltage (signal L). The discharge wiring open switch operates and opens when it receives no control signal voltage (signal L), and does not operate when it receives the control signal voltage (signal H) and remains closed.
If overdischarge progresses and the unit cell voltage becomes equal to or lower than the operating voltage of the comparator D1, the comparator D1 stops operating, and the control signal output from the comparator D1 indicates that there is no voltage (signal L). Become. Therefore, in such a state, the discharge wiring open switch is opened to stop the discharge of the battery. As described above, only when the unit cell voltage is equal to or higher than the reference voltage, the control signal for the discharge wiring opening switch has voltage (signal H), and the wiring of the discharge circuit is secured. Here, a semiconductor switch such as a MOSFET is used for the discharge wiring open switch and the assembled battery circuit open switch 4.

本実施の形態では、複数の単電池1が直列に接続された組電池2が使用されるため、電池管理制御部3内で、図4(b)に示すような組電池用の過放電検出回路の構成で対応する。すなわち、単電池電圧判定部として先の図4(a)に示した回路をそれぞれ各単電池1に接続した後、各回路からの制御信号をAND回路F1に集約する。そして、AND回路F1の出力を、組電池回路開放スイッチ4に接続する。この様な構成になっているので、AND回路F1は、各単電池1に接続されている比較器D1からの出力信号のすべてが電圧有り(信号H)である時にのみ信号Hを出力し、これ以外で任意の単電池1に接続された比較器からの信号にLが含まれている場合、L信号を送出する。これによって、直列に接続された単電池1のいずれか1つでも過放電電圧に達したとき、組電池回路開放スイッチ4に送出される信号は電圧無し(信号L)となり、組電池2は負荷への放電線から切り離される。   In the present embodiment, an assembled battery 2 in which a plurality of single cells 1 are connected in series is used. Therefore, an overdischarge detection for the assembled battery as shown in FIG. This is handled by the circuit configuration. That is, after the circuit shown in FIG. 4A as the unit cell voltage determination unit is connected to each unit cell 1, the control signals from each circuit are collected in the AND circuit F1. Then, the output of the AND circuit F1 is connected to the assembled battery circuit open switch 4. Since it has such a configuration, the AND circuit F1 outputs the signal H only when all of the output signals from the comparators D1 connected to each unit cell 1 have voltage (signal H), Otherwise, if L is included in the signal from the comparator connected to any single cell 1, the L signal is transmitted. As a result, when any one of the cells 1 connected in series reaches the overdischarge voltage, the signal sent to the assembled battery circuit open switch 4 becomes no voltage (signal L), and the assembled battery 2 Disconnected from the discharge line to.

図5は、充電器15の制御部17に用いられ、単電池電圧の上昇から、組電池システム10内の組電池2を保護するための「過充電防止制御機能」を実現する過充電検出回路の基本構成図である。同図において、単電池電圧を過充電検出回路に入力し、過充電検出回路で過電圧を検出すると、組電池2内に設けられた組電池回路開放スイッチ4に制御信号を送り、スイッチを開放する。   FIG. 5 shows an overcharge detection circuit that is used in the control unit 17 of the charger 15 and realizes an “overcharge prevention control function” for protecting the assembled battery 2 in the assembled battery system 10 from a rise in unit cell voltage. FIG. In the figure, when the cell voltage is input to the overcharge detection circuit and the overcharge detection circuit detects the overvoltage, a control signal is sent to the assembled battery circuit open switch 4 provided in the assembled battery 2 to open the switch. .

図5(a)は、単電池電圧を検出し、過充電電圧まで上昇しているか否かを検出する過充電検出回路の構成を示す図である。この回路において、単電池電圧検出器C1及びC2により検出された単電池の電圧を比較器D1の−入力端子に、過充電の基準電圧E2を比較器D1の+入力端子に接続する。これにより、単電池電圧が過充電の基準電圧E2を超えるまでは比較器D1の出力は信号Hを保ち、基準電圧E1を超えると信号Lになる。よって、過充電検出回路からの制御信号が信号Lになったら回路開放スイッチに制御信号が送られ、スイッチが開放される。過充電の基準電圧はあらかじめ制御ユニット内に設定される。   FIG. 5A is a diagram illustrating a configuration of an overcharge detection circuit that detects a cell voltage and detects whether or not the voltage has increased to an overcharge voltage. In this circuit, the cell voltage detected by the cell voltage detectors C1 and C2 is connected to the negative input terminal of the comparator D1, and the overcharge reference voltage E2 is connected to the positive input terminal of the comparator D1. Thus, the output of the comparator D1 maintains the signal H until the unit cell voltage exceeds the overcharge reference voltage E2, and becomes the signal L when it exceeds the reference voltage E1. Therefore, when the control signal from the overcharge detection circuit becomes the signal L, the control signal is sent to the circuit open switch, and the switch is opened. The overcharge reference voltage is preset in the control unit.

本実施の形態では、複数の単電池1が直列に接続された組電池2が使用されるため、電池管理制御部3内で、図5(b)に示すような組電池用の過充電検出回路の構成で対応する。すなわち、複数の単電池1が直列に接続された組電池2では、先の図5(a)に示した回路をそれぞれ各単電池1に接続した後、この各々の単電池1に接続された比較器D1の出力をAND回路F1に入力する。これによって、単電池1の比較器D1の出力がすべて電圧有り(信号H)、すなわち、すべての単電池1が過充電の基準電圧以下の時、AND回路の出力が電圧有り(信号H)となる。そして、いずれかの単電池1が過充電のときAND回路の出力が電圧無し(信号L)となる。よって、AND回路の出力が電圧無し(信号L)のとき組電池回路開放スイッチ4に制御信号を送り、スイッチを開放し過充電を防止する。   In the present embodiment, an assembled battery 2 in which a plurality of single cells 1 are connected in series is used. Therefore, overcharge detection for the assembled battery as shown in FIG. This is handled by the circuit configuration. That is, in the assembled battery 2 in which a plurality of unit cells 1 are connected in series, the circuit shown in FIG. 5A is connected to each unit cell 1 and then connected to each unit cell 1. The output of the comparator D1 is input to the AND circuit F1. As a result, all the outputs of the comparators D1 of the cells 1 have a voltage (signal H), that is, when all the cells 1 are below the overcharge reference voltage, the output of the AND circuit has a voltage (signal H). Become. When any one of the cells 1 is overcharged, the output of the AND circuit becomes no voltage (signal L). Therefore, when the output of the AND circuit is no voltage (signal L), a control signal is sent to the assembled battery circuit open switch 4 to open the switch and prevent overcharge.

図6は、本実施形態による充電器を電子機器に適用した際の状況を説明した図面である。本図において、組電池システム10は機器内に内蔵された状態であり、単電池コネクタ12及びコネクタ13を介して充電器15と接続される。
この状態で充電を開始すると、充電器15からは単電池1の適正充電電圧に、組電池2内の単電池1の数を乗じた電圧による充電が行われる。例えば、1つの単電池1あたりの適正充電電圧が、4.1V/セルであり、10個の単電池1から構成される組電池2の充電を行う場合、充電器15の出力電圧設定値は、4.1×10=41Vとなる。
この充電の進行中、各単電池1では電圧のモニタと電圧調整(制御)が行われ、充電が進行する。この時、機器本体側の負荷は、動作中でも休止中でも充電の進行には支障はない。すなわち、充電が進みつつ、負荷への電力供給が行われることになる。そして、万一、充電中に電池の状態が悪化し電圧が上昇しても、過充電防止機能の動作によって組電池回路が開放されるので安全性を保つことができる。
FIG. 6 is a diagram illustrating a situation when the charger according to the present embodiment is applied to an electronic device. In this figure, the assembled battery system 10 is in a state of being built in the device, and is connected to the charger 15 via the single battery connector 12 and the connector 13.
When charging is started in this state, the charger 15 performs charging at a voltage obtained by multiplying the appropriate charging voltage of the unit cell 1 by the number of the unit cells 1 in the assembled battery 2. For example, when the appropriate charging voltage per unit cell 1 is 4.1 V / cell and the assembled battery 2 composed of ten unit cells 1 is charged, the output voltage setting value of the charger 15 is 4.1 × 10 = 41V.
While this charging is in progress, voltage monitoring and voltage adjustment (control) are performed on each single cell 1, and charging proceeds. At this time, the load on the apparatus main body side does not hinder the progress of charging during operation and during rest. In other words, power is supplied to the load while charging proceeds. Even if the state of the battery deteriorates during charging and the voltage rises, the assembled battery circuit is opened by the operation of the overcharge prevention function, so that safety can be maintained.

電池の電圧上昇は、放電後の充電過程において発生するので、このような過充電防止は充電器15を接続して充電した際に動作すればよい。このように、本実施の形態では、過充電を防止する部分である制御部17は、外付けの充電器15に内蔵されるため、機器本体内への設置が不要であり、機器の重量増加等を防止することができる。なお、充電器15を取り外した状態は、機器を組電池システム10で動作させる状況であるので、過充電検出ではなく放電時の過放電防止機能が動作すればよい。そして、この過放電防止機能は組電池システム10に内蔵させているので、機器動作時の過放電は組電池システム10内の過放電防止機能によって防止することができる。   Since the battery voltage rise occurs in the charging process after discharging, such overcharge prevention may be performed when the charger 15 is connected and charged. As described above, in the present embodiment, the control unit 17 that is a part for preventing overcharge is built in the external charger 15, so that installation in the device main body is unnecessary, and the weight of the device increases. Etc. can be prevented. Note that the state in which the charger 15 is removed is a situation in which the device is operated by the assembled battery system 10, and therefore, an overdischarge prevention function at the time of discharge may be operated instead of overcharge detection. Since this overdischarge prevention function is built in the assembled battery system 10, overdischarge during device operation can be prevented by the overdischarge prevention function in the assembled battery system 10.

なお、組電池システム10を機器から取り外し、充電器15と単独で結線して充電することもできる。図7は、本実施の形態による充電器15と組電池システム10の接続状況を説明する図面である。この状態で、組電池システム10内の組電池2の充電が図6と同様のプロセスで進行する。ただし、この場合、機器が接続されていないので組電池2の充電が単独で進行する。   In addition, the assembled battery system 10 can be removed from the device and connected to the charger 15 alone for charging. FIG. 7 is a diagram illustrating a connection state between the charger 15 and the assembled battery system 10 according to the present embodiment. In this state, charging of the assembled battery 2 in the assembled battery system 10 proceeds in the same process as in FIG. However, in this case, since the device is not connected, charging of the assembled battery 2 proceeds independently.

また、図8は、本実施の形態による充電器を電子機器と接続した場合の例を示す図である。ノート型PC(パーソナルコンピュータ)などの可搬の電子機器には、電子機器内の負荷に電力を供給する組電池システム10が内蔵されており、単電池コネクタ12及びコネクタ13を介して充電器15と接続される。この場合、電子機器を使用しながら、組電池システム10内の組電池2への充電を行うことができる。   Moreover, FIG. 8 is a figure which shows the example at the time of connecting the charger by this Embodiment with an electronic device. A portable electronic device such as a notebook PC (personal computer) has a built-in battery system 10 for supplying power to a load in the electronic device, and a charger 15 via a single battery connector 12 and a connector 13. Connected. In this case, the assembled battery 2 in the assembled battery system 10 can be charged while using the electronic device.

次にこのように構成された本実施の形態の充電器15によって組電池システム10内の組電池2を充電した際の動作の一例を説明する。
図9は、充電器15における充電プロセスを具体的に示した制御フロー図である。充電の開始にあたり、充電器15と組電池システム10とが接続されると(ステップS10)、充電器15は、組電池システム10内の組電池回路開放スイッチ4の状況を確認する(ステップS11)。過放電によって開放している場合(ステップS11:Yes)、組電池回路開放スイッチ4を閉止し(ステップS12)、充電を開始する(ステップS13)。そして、充電操作の停止が行われない限り、電池電圧、電池温度の計測を行い、保護機能が動作する検出値が測定されない限り充電操作が継続する(ステップS14:YES、ステップS15;YES、ステップS16:NO)。なお、充電停止操作がおこなわれた場合は(ステップS16:YES)、充電を停止する(ステップS17)。また、充電開始後に、電圧低下による電池電圧の異常が検出された場合(ステップS14:NO)、あるいは、温度上昇による電池温度の異常を検出した場合は(ステップS15:NO)、組電池回路開放スイッチ4を開放する(ステップS18、S19)。
Next, an example of operation | movement at the time of charging the assembled battery 2 in the assembled battery system 10 with the charger 15 of this Embodiment comprised in this way is demonstrated.
FIG. 9 is a control flow diagram specifically showing the charging process in the charger 15. At the start of charging, when the charger 15 and the assembled battery system 10 are connected (step S10), the charger 15 confirms the status of the assembled battery circuit open switch 4 in the assembled battery system 10 (step S11). . When the battery is opened due to overdischarge (step S11: Yes), the assembled battery circuit open switch 4 is closed (step S12), and charging is started (step S13). Then, unless the charging operation is stopped, the battery voltage and the battery temperature are measured, and the charging operation is continued unless the detection value at which the protection function operates is measured (step S14: YES, step S15; YES, step S16: NO). In addition, when charge stop operation is performed (step S16: YES), charge is stopped (step S17). Further, when an abnormal battery voltage due to a voltage drop is detected after the start of charging (step S14: NO), or when an abnormal battery temperature due to a temperature rise is detected (step S15: NO), the assembled battery circuit is opened. The switch 4 is opened (steps S18 and S19).

図10に示すように、上述したプロセスにおいて、本実施の形態の充電器15による充電は、リチウムイオン電池の充電に適した定電流定電圧充電方式で行われる。この時、単電池一個当たりの充電完了電圧を4.1(V)とすると、最初、n個直列接続された組電池2の充電完了電圧はn×4.1(V)に設定されて定電流充電が行われる。ここでは、定電流充電においては、組電池2に流れる充電電流の最大値Imaxにより定電流モードでの充電が行われる。定電流定電圧制御による充電であるので、組電池2の総電圧がn×4.1(V)に達すると、定電圧モードとなり、充電部16の出力電流は低減されていく。この充電の進行過程で、次第に組電池2の総電圧がn×4.1(V)に接近していくと電池の特性バラツキによって、早めに充電完了電圧に到達する単電池が出てくる。例えば、図10における時刻t1では、単電池1nの電圧V1nは充電完了電圧に到達しているが、単電池1aの電圧V1a及び単電池1bの電圧V1bは充電完了電圧に到達していない。時刻t1の後、時刻t2では、さらに、単電池1aの電圧V1aが充電完了電圧に到達するが、単電池1bの電圧V1bは充電完了電圧に到達していない。そして、時刻t2の後、時刻t3において、単電池1bの電圧V1bが充電完了電圧に到達する。時刻t1においては、単電池1nの電圧調整回路のバイパス動作が、時刻t2においては、単電池1aの電圧調整回路のバイパス動作が、時刻t3においては、単電池1bの電圧調整回路のバイパス動作がスタートしている。   As shown in FIG. 10, in the above-described process, charging by the charger 15 according to the present embodiment is performed by a constant current constant voltage charging method suitable for charging a lithium ion battery. At this time, assuming that the charging completion voltage per unit cell is 4.1 (V), the charging completion voltage of n assembled batteries 2 connected in series is initially set to n × 4.1 (V). Current charging is performed. Here, in the constant current charging, charging in the constant current mode is performed by the maximum value Imax of the charging current flowing through the assembled battery 2. Since charging is based on constant current and constant voltage control, when the total voltage of the assembled battery 2 reaches n × 4.1 (V), the constant voltage mode is set, and the output current of the charging unit 16 is reduced. As the total voltage of the assembled battery 2 gradually approaches n × 4.1 (V) in the course of this charging, a unit cell that reaches the charging completion voltage earlier appears due to the variation in battery characteristics. For example, at time t1 in FIG. 10, the voltage V1n of the unit cell 1n has reached the charge completion voltage, but the voltage V1a of the unit cell 1a and the voltage V1b of the unit cell 1b have not reached the charge completion voltage. After time t1, at time t2, the voltage V1a of the cell 1a reaches the charge completion voltage, but the voltage V1b of the cell 1b has not reached the charge completion voltage. Then, after time t2, at time t3, the voltage V1b of the cell 1b reaches the charge completion voltage. At time t1, the bypass operation of the voltage adjustment circuit of the unit cell 1n is performed, at time t2, the bypass operation of the voltage adjustment circuit of the unit cell 1a is performed, and at time t3, the bypass operation of the voltage adjustment circuit of the unit cell 1b is performed. Has started.

この時の各単電池電圧のバラツキを模式的に図11に示した。図11(a)の例は、時刻t1において、単電池1nの電圧が4.1(V)に達した状態を示している。他の単電池1は、まだ電圧4.1(V)に達していない。さらに充電が進行し、充電によって、いずれか一つの電池が充電完了電圧に到達すると、その電池の電圧調整部40を動作させ、内部のバイパス回路に充電電流をバイパスさせる。この時の時刻t2における各単電池1の電圧の分布を模式的に示した図が図11(b)であり、時刻t3における各単電池1の電圧の分布を模式的に示した図が図11(c)である。図11(b)に示すように、時刻t2においては、単電池1a及び1nの電圧が4.1(V)に達しているが、他の単電池1は、まだ電圧4.1(V)に達していない。また、図11(c)に示すように、時刻t3においては、単電池1a、1b及び1nの電圧が4.1(V)に達しているが、他の単電池1は、まだ電圧4.1(V)に達していない。   FIG. 11 schematically shows the variation of each cell voltage at this time. The example of FIG. 11A shows a state in which the voltage of the unit cell 1n has reached 4.1 (V) at time t1. Other unit cells 1 have not yet reached the voltage of 4.1 (V). When charging further proceeds and any one battery reaches the charging completion voltage by charging, the voltage adjustment unit 40 of the battery is operated, and the internal bypass circuit bypasses the charging current. FIG. 11B schematically shows the voltage distribution of each unit cell 1 at time t2 at this time, and FIG. 11B schematically shows the voltage distribution of each unit cell 1 at time t3. 11 (c). As shown in FIG. 11 (b), at time t2, the voltages of the single cells 1a and 1n have reached 4.1 (V), but the other single cells 1 still have a voltage of 4.1 (V). Not reached. Further, as shown in FIG. 11 (c), at time t3, the voltages of the cells 1a, 1b, and 1n have reached 4.1 (V), but the other cells 1 still have the voltage of 4. 1 (V) has not been reached.

そして各電池の電圧上昇に対応し、各時刻において、図12(a)〜(c)に示すようにバイパス電流が流れる。このように各単電池1が充電完了電圧に到達すると、その都度その単電池1の電圧調整部40を動作させることで充電電流をバイパスさせて単電池電圧の上昇を抑え、単電池間の電圧のアンバランスが解消されて充電が進む。すなわち、図12(a)に示すように、時刻t1において、最初に充電電流に達した単電池1nの電圧調整部40nが動作し、単電池1nの充電電流は組電池2に流れる充電電流最大値のImaxに抑えられる。次に、図12(b)に示すように、時刻t2において、次に充電電流に達した単電池1aの電圧調整部40aが動作し、充電電流に達した単電池1a及び1nの充電電流は、組電池2に流れる充電電流最大値Imaxより小さい充電電流It2に抑えられる。さらに、図12(c)に示すように、時刻t3において、次に充電電流に達した単電池1bの電圧調整部40bが動作し、充電電流に達した単電池1a、1b及び1nの充電電流は、時刻t2における充電電流It2より小さい充電電流It3に抑えられる。
このような動作の繰り返しにより、充電完了電圧4.1(V)に達した電池は、充電完了電圧4.1(V)に保たれ、その他の充電完了電圧4.1(V)に到達していない電池については、充電に必要な電流をそのまま流すことができ、組電池2全体の充電の進行に全く影響することなしに、各電池の電圧を充電完了電圧4.1(V)に到達させることができる。
Corresponding to the voltage increase of each battery, a bypass current flows at each time as shown in FIGS. When each unit cell 1 reaches the charging completion voltage in this way, the voltage adjustment unit 40 of the unit cell 1 is operated each time so that the charging current is bypassed to suppress the increase in the unit cell voltage. The battery is unbalanced and charging proceeds. That is, as shown in FIG. 12 (a), at time t1, the voltage adjusting unit 40n of the cell 1n that first reached the charging current operates, and the charging current of the cell 1n is the maximum charging current flowing through the assembled battery 2. The value Imax is suppressed. Next, as shown in FIG. 12 (b), at time t2, the voltage adjusting unit 40a of the cell 1a that has reached the charging current next operates, and the charging currents of the cells 1a and 1n that have reached the charging current are The charging current It2 is smaller than the charging current maximum value Imax flowing in the assembled battery 2. Further, as shown in FIG. 12 (c), at time t3, the voltage adjusting unit 40b of the cell 1b that has reached the charging current next operates, and the charging currents of the cells 1a, 1b, and 1n that have reached the charging current. Is suppressed to a charging current It3 smaller than the charging current It2 at time t2.
By repeating such an operation, the battery that has reached the charging completion voltage 4.1 (V) is maintained at the charging completion voltage 4.1 (V), and reaches the other charging completion voltage 4.1 (V). For batteries that are not charged, the current required for charging can flow as it is, and the voltage of each battery reaches the charging completion voltage 4.1 (V) without affecting the progress of charging of the entire assembled battery 2. Can be made.

本実施の形態による組電池システム10における放電プロセスの制御フローを図13に示す。組電池2の放電が開始されると、組電池システム10において、電池電圧と電池温度の計測が行われ、測定値が組電池回路開放スイッチ4の開放を行う値に到達しない限り(ステップS20:YES、ステップS21:YES)、放電停止行動がとられるまで放電が進行する(ステップS22)。そして、任意の単電池の電圧が過放電の検出電圧まで低下した場合(ステップS20:NO)、あるいは、電池温度の異常を検出すると(ステップS21:NO)、組電池回路開放スイッチ4が開放され放電が停止される(ステップS23、S24)。   FIG. 13 shows a control flow of the discharge process in the assembled battery system 10 according to the present embodiment. When the discharge of the assembled battery 2 is started, the battery voltage and the battery temperature are measured in the assembled battery system 10, and the measured value does not reach the value for opening the assembled battery circuit open switch 4 (step S20: YES, step S21: YES), the discharge proceeds until the discharge stop action is taken (step S22). When the voltage of any single cell drops to the overdischarge detection voltage (step S20: NO), or when an abnormal battery temperature is detected (step S21: NO), the assembled battery circuit open switch 4 is opened. Discharging is stopped (steps S23 and S24).

本実施の形態による組電池システム10における、過放電検出時の状態を図14に示す。組電池2内の各単電池1の電圧がモニタされ、同図の例では、単電池1gの電圧が過放電の検出電圧まで低下している。従って、単電池1gの電圧が過放電の検出電圧(例えば、3.0V)まで低下したこの状態で、組電池回路開放スイッチ4が開放され放電が停止される。
同時に組電池2全体の電圧もモニタされ、上記の過放電の検出電圧に組電池2内の単電池1の数が乗じられた電圧まで低下したら、同様に組電池回路開放スイッチ4が開放されて、放電が停止される。例えば、10個の単電池1からなる組電池2の場合、3×10=30Vまで組電池2全体の電圧が低下した場合、組電池回路開放スイッチ4が開放される。また、組電池システム10の電池管理制御部3は、組電池2の温度計測値の入力を受けているので、この電池温度計測値が所定の値に達した場合に、組電池回路開放スイッチ4へ組電池回路開放信号を送出する。
過放電の検出機能によって組電池回路開放スイッチ4が開放されて放電が停止された場合、充電操作によって充電電圧が加えられるとスイッチはリセットされて閉止し、充電操作に移行する。
FIG. 14 shows a state when overdischarge is detected in the assembled battery system 10 according to the present embodiment. The voltage of each unit cell 1 in the assembled battery 2 is monitored, and in the example of the figure, the voltage of the unit cell 1g is reduced to the overdischarge detection voltage. Therefore, in this state in which the voltage of the single cell 1g has dropped to the overdischarge detection voltage (for example, 3.0 V), the assembled battery circuit open switch 4 is opened and the discharge is stopped.
At the same time, the voltage of the entire assembled battery 2 is also monitored. When the voltage is reduced to the voltage obtained by multiplying the overdischarge detection voltage by the number of the single cells 1 in the assembled battery 2, the assembled battery circuit open switch 4 is similarly opened. The discharge is stopped. For example, in the case of the assembled battery 2 composed of ten unit cells 1, when the voltage of the entire assembled battery 2 is reduced to 3 × 10 = 30V, the assembled battery circuit open switch 4 is opened. Further, since the battery management control unit 3 of the assembled battery system 10 receives an input of the temperature measurement value of the assembled battery 2, when the battery temperature measurement value reaches a predetermined value, the assembled battery circuit open switch 4 Sends the assembled battery circuit open signal.
When the assembled battery circuit open switch 4 is opened by the overdischarge detection function and the discharge is stopped, when the charging voltage is applied by the charging operation, the switch is reset and closed, and the charging operation is started.

以上説明したように、本実施形態によれば、外部の単独充電器15内に充電部16と、組電池システム10の組電池2内の各単電池1の電圧を調整する電圧調整部40を有し、充電時に組電池システム10とコネクタで接続するようにし、組電池システム10には放電時の過放電を防止する機能を組み込んでいる。
したがって、組電池システム10を内蔵し通常使用時には内蔵電池で動作する、パソコン・電動車等の組電池部の小型化が図られる。組電池2の充電時には、本実施の形態による充電器15で組電池2内の各単電池1の電圧上昇を起こすことなく充電を行うことが出来る。
As described above, according to this embodiment, the voltage adjusting unit 40 that adjusts the voltage of the charging unit 16 in the external single charger 15 and the voltage of each unit cell 1 in the assembled battery 2 of the assembled battery system 10 is provided. The battery pack 10 is connected to the battery pack system 10 via a connector during charging, and the battery pack system 10 incorporates a function for preventing overdischarge during discharge.
Therefore, it is possible to reduce the size of an assembled battery unit such as a personal computer or an electric vehicle that incorporates the assembled battery system 10 and operates with the built-in battery during normal use. At the time of charging the assembled battery 2, the charger 15 according to the present embodiment can be charged without causing a voltage increase of each unit cell 1 in the assembled battery 2.

以上、この発明の実施形態について、図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計等も含まれる。
例えば、充電開始後の充電時間の計測と設定された経過時間が終了した後の充電の停止、もしくは、組電池システム10内の組電池2の電圧の監視により定電圧充電モードに移行したことを認識し、この時間経過後の自動充電の停止等が含まれる。さらに、負荷装置に複数の組電池システムが配置され、これらがコネクタを介して一台の充電器に接続される場合も含まれる。この場合、組電池システムはコネクタ接続であるので、電池容量の増減に併せて適宜数量を調整することも可能である。
As mentioned above, although embodiment of this invention has been explained in full detail with reference to drawings, the concrete composition is not restricted to this embodiment, and the design etc. of the range which does not deviate from the gist of this invention are included.
For example, measurement of the charging time after the start of charging and stop of charging after the set elapsed time ends or monitoring of the voltage of the assembled battery 2 in the assembled battery system 10 indicates that the mode has changed to the constant voltage charging mode. Recognizing and stopping automatic charging after the elapse of this time are included. Furthermore, the case where a plurality of assembled battery systems are arranged in the load device and these are connected to one charger via a connector is also included. In this case, since the assembled battery system is a connector connection, the quantity can be adjusted as appropriate in accordance with the increase or decrease of the battery capacity.

なお、充電器15の制御ユニット20は専用のハードウェアで実現することでもよく、充電器15の制御ユニット20の電圧コントローラ21、電圧計測部22、電圧演算部23、スイッチ制御部24の動作の過程を、プログラムの形式でコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記憶しておき、このプログラムをコンピュータシステムが読み出して実行することによって、上記処理を行うことも可能である。ここでいうコンピュータシステムとは、CPU及び各種メモリやOS、周辺機器等のハードウェアを含むものである。   The control unit 20 of the charger 15 may be realized by dedicated hardware, and the operation of the voltage controller 21, the voltage measurement unit 22, the voltage calculation unit 23, and the switch control unit 24 of the control unit 20 of the charger 15. The process can be performed by storing the process in a computer-readable recording medium in the form of a program, and reading and executing the program by the computer system. Here, the computer system includes a CPU, various memories, an OS, and hardware such as peripheral devices.

また、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ROM、CD−ROM等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置のことをいう。さらに「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、インターネット等のネットワークや電話回線等の通信回線を介してプログラムを送信する場合の通信線のように、短時間の間、動的にプログラムを保持するもの、その場合のサーバやクライアントとなるコンピュータシステム内部の揮発性メモリのように、一定時間プログラムを保持しているものも含むものとする。また上記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであっても良く、さらに前述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるものであっても良い。   The “computer-readable recording medium” refers to a storage device such as a flexible medium, a magneto-optical disk, a portable medium such as a ROM and a CD-ROM, and a hard disk incorporated in a computer system. Furthermore, the “computer-readable recording medium” dynamically holds a program for a short time like a communication line when transmitting a program via a network such as the Internet or a communication line such as a telephone line. In this case, a volatile memory in a computer system serving as a server or a client in that case, and a program that holds a program for a certain period of time are also included. The program may be a program for realizing a part of the functions described above, and may be a program capable of realizing the functions described above in combination with a program already recorded in a computer system.

本発明の一実施形態による充電器の構成を示す図。The figure which shows the structure of the charger by one Embodiment of this invention. 同実施形態による充電器における制御部の機能ブロック図。The functional block diagram of the control part in the charger by the embodiment. 同実施形態による組電池システムの構成を示す図。The figure which shows the structure of the assembled battery system by the embodiment. 同実施形態による組電池システムに組み込まれる過放電検出回路を示す図。The figure which shows the overdischarge detection circuit integrated in the assembled battery system by the embodiment. 同実施形態による充電器の制御部における過充電防止制御回路の構成例を示す図。The figure which shows the structural example of the overcharge prevention control circuit in the control part of the charger by the embodiment. 同実施形態による充電器を適用した機器について説明するための図。The figure for demonstrating the apparatus to which the charger by the embodiment is applied. 同実施形態による充電器と組電池システムの接続状況を説明するための図。The figure for demonstrating the connection condition of the charger and assembled battery system by the embodiment. ノートPC等の機器における、同実施形態による充電器と組電池システムの接続状況を説明するための図。The figure for demonstrating the connection condition of the charger and assembled battery system by the embodiment in apparatuses, such as notebook PC. 同実施形態による充電器の充電制御フローを示す図。The figure which shows the charge control flow of the charger by the embodiment. 同実施形態による充電器を適用したときの組電池における充電状態を説明するための図。The figure for demonstrating the charge condition in an assembled battery when the charger by the same embodiment is applied. 同実施形態による充電器を適用したときの組電池内の各単電池における電圧調整状況を説明する図。The figure explaining the voltage adjustment condition in each cell in an assembled battery when the charger by the embodiment is applied. 同実施形態による充電器を適用したときの組電池内の各単電池の電圧調整を行っている際、電圧調整回路に流れるバイパス電流を説明する図。The figure explaining the bypass current which flows into a voltage adjustment circuit, when performing the voltage adjustment of each single cell in an assembled battery when the charger by the embodiment is applied. 同実施形態による組電池システムの放電制御フローを示す図。The figure which shows the discharge control flow of the assembled battery system by the embodiment. 同実施の携帯による組電池における過放電検出時の状態を説明する図。The figure explaining the state at the time of the overdischarge detection in the assembled battery by the said carrying. 従来のリチウムイオン電池組電池用制御ICと組電池との接続状態を示す図。The figure which shows the connection state of the control IC for conventional lithium ion battery assembled batteries, and an assembled battery. 従来のリチウムイオン電池組電池用制御ICにおける保護動作を示す図。The figure which shows the protection operation | movement in the conventional control IC for lithium ion battery assembled batteries. 従来のリチウムイオン電池組電池用制御ICにおける保護動作を示す図。The figure which shows the protection operation | movement in the conventional control IC for lithium ion battery assembled batteries. 従来のリチウムイオン電池組電池用制御ICにおける保護動作を示す図。The figure which shows the protection operation | movement in the conventional control IC for lithium ion battery assembled batteries. 従来のリチウムイオン電池組電池用制御ICにおける保護動作を示す図。The figure which shows the protection operation | movement in the conventional control IC for lithium ion battery assembled batteries. 従来の自動車用組電池に使用されていた電池管理装置の状態を示す図。The figure which shows the state of the battery management apparatus used for the assembled battery for conventional vehicles.

符号の説明Explanation of symbols

1、1a〜1n…単電池
2…組電池
3…電池管理制御部
4…組電池回路開放スイッチ
5、14…組電池信号回路開放信号送出線
10…組電池システム
11…電池温度計測センサと計測線
12…単電池コネクタ
13…コネクタ
15…充電器
16…充電部
17…制御部
18…充電電圧検出部
20…制御ユニット
21、21a〜21n…電圧コントローラ
22…電圧計測部
23…電圧演算部
24…スイッチ制御部
25…二次電池数記憶部
40a〜40n…電圧調整部
41…バイパス電流制御素子
42…バイパス電流制限素子
43…バイパス電流測定素子
44…電池電圧誤差増幅器
45…電池電圧測定用誤差増幅器
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1, 1a-1n ... Single cell 2 ... Assembly battery 3 ... Battery management control part 4 ... Assembly battery circuit open switch 5, 14 ... Assembly battery signal circuit release signal sending line 10 ... Assembly battery system 11 ... Battery temperature measurement sensor and measurement Wire 12 ... Single cell connector 13 ... Connector 15 ... Charger 16 ... Charging unit 17 ... Control unit 18 ... Charge voltage detection unit 20 ... Control unit 21, 21a-21n ... Voltage controller 22 ... Voltage measurement unit 23 ... Voltage calculation unit 24 ... Switch control unit 25 ... Secondary battery number storage unit 40a to 40n ... Voltage adjustment unit 41 ... Bypass current control element 42 ... Bypass current limiting element 43 ... Bypass current measuring element 44 ... Battery voltage error amplifier 45 ... Error for measuring battery voltage amplifier

Claims (7)

複数の単電池から構成される組電池を備える組電池システムの充電器であって、
前記組電池システム内の組電池の充電を行う充電部と、
前記組電池内の単電池それぞれと並列に接続され、当該単電池の電圧を調整する電圧調整部と、
前記電圧調整部に接続され、前記電圧調整部を制御する制御部と、
を備えることを特徴とする充電器。
A battery charger for an assembled battery system comprising an assembled battery composed of a plurality of single cells,
A charging unit for charging an assembled battery in the assembled battery system;
A voltage adjustment unit that is connected in parallel with each of the cells in the assembled battery and adjusts the voltage of the cell,
A controller that is connected to the voltage regulator and controls the voltage regulator;
A charger comprising:
前記電圧調整部は、接続されている単電池電圧が前記制御部から指示される電圧値以下になるよう電圧調整することを特徴とする請求項1に記載の充電器。   The charger according to claim 1, wherein the voltage adjustment unit adjusts the voltage so that a connected cell voltage is equal to or less than a voltage value instructed by the control unit. 前記制御部が前記電圧調整部へ指示する電圧値は、予め設定された一定値、もしくは、充電器の出力電圧を、前記組電池を構成する単電池数で除した値であることを特徴とする請求項2に記載の充電器。   The voltage value instructed by the control unit to the voltage adjusting unit is a predetermined constant value or a value obtained by dividing the output voltage of the charger by the number of cells constituting the assembled battery. The charger according to claim 2. 前記制御部は、前記組電池の温度計測値、もしくは電圧計測値が、予め設定された一定値に到達した場合、前記組電池システム内に設けられ、前記組電池の充放電配線内に配置された充放電回路開放スイッチの開放信号を送出することを特徴とする請求項1から請求項3のいずれかの項に記載の充電器。   When the temperature measurement value or voltage measurement value of the assembled battery reaches a predetermined constant value, the control unit is provided in the assembled battery system and is disposed in the charge / discharge wiring of the assembled battery. The charger according to any one of claims 1 to 3, wherein an open signal of a charge / discharge circuit open switch is transmitted. 前記組電池システムと接続するコネクタを備えることを特徴とする請求項1に記載の充電器。   The charger according to claim 1, further comprising a connector connected to the assembled battery system. 請求項1から5のいずれかに記載の充電器により充電される組電池システムであって、
前記充電器内の複数の電圧調整部それぞれと接続される複数の単電池からなり、前記充電器の充電部により充電される組電池と、
前記組電池の充放電配線内に配置され、前記充電器からの信号を受けて動作する充放電回路開放スイッチと、
を備えることを特徴とする組電池システム。
An assembled battery system charged by the charger according to any one of claims 1 to 5,
A plurality of cells connected to each of a plurality of voltage adjusting units in the charger, and a battery pack charged by the charging unit of the charger;
A charging / discharging circuit opening switch that is arranged in the charging / discharging wiring of the assembled battery and operates in response to a signal from the charger;
An assembled battery system comprising:
前記組電池の電池電圧が予め設定された値まで低下したことが観測された場合、あるいは、前記組電池の温度が予め設定された値まで上昇したことが観測された場合に、前記充放電回路開放スイッチを開放するスイッチ開放信号を送出する電池管理制御部をさらに備えることを特徴とする請求項6に記載の組電池システム。   When it is observed that the battery voltage of the assembled battery has dropped to a preset value, or when it has been observed that the temperature of the assembled battery has risen to a preset value, the charge / discharge circuit The assembled battery system according to claim 6, further comprising a battery management control unit that sends a switch open signal for opening the open switch.
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