JP2008153150A - 並列組電池 - Google Patents

Abstract

【課題】一部の劣化電池によって引き起こされる使用可能な容量の低下を防ぐことができる並列組電池を提供する。
【解決手段】並列に接続された電池の各ラインＬ１〜Ｌｎに設けられた開閉器Ｍｇ１〜Ｍｇｎと、各ラインＬ１〜Ｌｎの電池Ｓ…の内部抵抗を求める内部抵抗検知手段と、該検知手段からの検知信号に基づいて、内部抵抗値が設定抵抗値を上回る抵抗値を示した電池のラインを切り離す制御を前記開閉器に対して行う制御部とが備えられている。
【選択図】 図１

Description

本発明は、並列組電池に関する。

例えばリチウムイオン二次電池は、変動電圧範囲が規定されており、上限、下限の電圧を越えて使用することができない。そのため、そのような二次電池からなる複数の単電池を直列に接続したラインを複数並列に接続して構成した並列組電池では、いずれかのラインにおいて、内部抵抗が他の単電池の内部抵抗よりも著しく増大した劣化単電池が一つでも存在していると、組電池として使用可能な容量が著しく減少してしまうことがある。特に、大電流充放電を行うような場合はそうである。
特開２００６−１３８７５０号公報

本発明は、上記のような問題点に鑑み、複数の単電池を直列に接続したラインが複数備えられ、該複数のラインが並列に接続された並列組電池において、いずれかのラインにおける一部の劣化単電池によって引き起こされる使用可能な容量の低下を防ぐことができる並列組電池を提供することを課題とする。

上記の課題は、複数の単電池を直列に接続したラインが複数備えられ、該複数のラインが並列に接続された並列組電池において、
前記ラインのそれぞれに設けられた開閉器と、
各ラインの各単電池の内部抵抗を求める内部抵抗検知手段と、
該検知手段からの検知信号に基づいて、内部抵抗値が設定抵抗値を上回る抵抗値を示した単電池の存在するラインを切り離す制御を前記開閉器に対して行う制御部と
が備えられていることを特徴とする並列組電池によって解決される。

この並列組電池では、開閉器と内部抵抗検知手段と制御部とによって、内部抵抗値が設定抵抗値を上回る抵抗値を示した単電池の存在するラインが切り離されるようになされているので、該単電池による並列組電池の使用可能な容量の低下を防ぐことができる。

本発明の並列組電池は、以上のとおりのものであるから、いずれかのラインにおける一部の劣化単電池によって引き起こされる使用可能な容量の低下を防ぐことができる。

次に、本発明の実施最良形態を図面に基づいて説明する。

図１に示す実施形態の並列組電池は、リチウムイオン二次電池などの二次電池からなる単電池Ｓを複数個（１〜ｍ）直列に接続したラインＬを複数本（１〜ｎ）備え、これら複数のラインＬ１〜Ｌｎを並列に接続したものからなっていて、各ラインＬ１〜Ｌｎには、第１開閉器Ｍｇ１〜Ｍｇｎが設けられている。

そして、前記ラインＬ１〜Ｌｎと並列に、内部抵抗検知手段を構成する検知用ラインＬｓが接続され、該検知用ラインＬｓには、抵抗体Ｒと、第２開閉器ＳＷ１と、電流計測器としての変流器ＣＴとが設けられていて、制御部１により、第３開閉器ＳＷ２を開いて充電器や負荷側との接続を解除し、第２開閉器ＳＷ１と、電池ラインＬ１〜Ｌｎのいずれかの一つの第１開閉器Ｍｇ、例えば第１開閉器Ｍｇｎとを閉じ、他の第１開閉器を開いた状態にすると、その回路に電流Ｉｎが流れ、その電流値を変流器ＣＴが計測し、その電流値Ｉｎと、そのラインＬｎに備えられた各単電池Ｓｎ−１〜Ｓｎ−ｍの電圧値とが、モニター回路２を経て同じく内部抵抗検知手段を構成する処理部３に入力され、該処理部３において、そのラインＬｎの各単電池Ｓｎ−１〜Ｓｎ−ｍの内部抵抗値が算出されるようになされている。これがラインＬ１〜Ｌｎに対して行われる。なお、第２開閉器ＳＷ１と第３開閉器ＳＷ２とが同時に閉じないようにインターロックを設けておくとよい。

そして、処理部３においてこうして求められた各単電池Ｓ１−１〜Ｓｎ−ｍの内部抵抗値は、制御部１において、劣化判断の基準となる設定抵抗値と比較され、設定抵抗値を上回る抵抗値を示す単電池Ｓがあると判断したときは、制御部１は、その単電池Ｓの存在するラインＬの第２開閉器Ｍｇを開いて、そのラインＬを並列組電池から切り離す制御を行う。これにより、並列組電池の使用可能な容量の低下が防がれるようになされている。

上記の設定抵抗値に関しては、種々の設定のされ方がされてよいが、特に、上記のようにして検知された各単電池の内部抵抗値に基づいて、それらの平均値を求め、その平均値よりも所定の値だけ大きな値、例えば、平均値の３倍あるいは５倍などの値を設定抵抗値とし、それを上回る抵抗値を示す単電池を劣化単電池と判断するような制御が行われるようにされているとよい。その場合に、周囲の環境温度などをパラメーターとして含ませ、設定抵抗値を平均値の何倍の値にするかなど、倍数が変動するような構成を採っておくと、より適正な判断が可能になる。

また、制御部１により、設定抵抗値を上回る抵抗値を示す単電池があると判断したときは、表示部４に表示の指令が行われるようになされている。表示部４による表示は、人の五感に訴える種々の方法で行われるようになされていてよい。表示の内容は、切り離しが行われた事実であってもよいし、切り離したラインがどのラインであるかを特定するものであってもよいし、ラインの切離しの原因となった単電池がどの単電池であるかを特定するものであってもよい。原因となった単電池がどの単電池であるかを特定する表示がなされる場合は、その単電池を交換することで修復を容易にすることができる。

このように、上記の並列組電池によれば、内部抵抗値が設定抵抗値を上回る抵抗値を示した単電池の存在するラインが切り離されるようになされているので、該ラインによる並列組電池の使用可能な容量の低下を防ぐことができる。

以上に、本発明の実施形態を示したが、本発明はこれに限られるものではなく、発明思想を逸脱しない範囲で各種の変更が可能であり、例えば、単電池として種々の電池が用いられてよい。

実施形態の並列組電池の構造を示す回路図である。

符号の説明

１…制御部
２…モニター回路（内部抵抗検知手段）
３…処理部（内部抵抗検知手段）
Ｓ…単電池
Ｌ１〜Ｌｎ…電池のライン
Ｌｓ…検知用ライン（内部抵抗検知手段）
Ｍｇ１〜Ｍｇｎ…第１開閉器（開閉器）

Claims (1)

1. 複数の単電池を直列に接続したラインが複数備えられ、該複数のラインが並列に接続された並列組電池において、
   前記ラインのそれぞれに設けられた開閉器と、
   各ラインの各単電池の内部抵抗を求める内部抵抗検知手段と、
   該検知手段からの検知信号に基づいて、内部抵抗値が設定抵抗値を上回る抵抗値を示した単電池の存在するラインを切り離す制御を前記開閉器に対して行う制御部と
   が備えられていることを特徴とする並列組電池。

Images