JP3142254U - 充電／放電制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】充放電を電池コアユニットの制限の中で安全に制御する充電/放電制御装置の提供。
【解決手段】充電/放電制御装置は電池の充電/放電環境中に応用し、充電３/放電制御装置４外部の直流電源サプライ及び/或いは充電器の電位を感知/測定し、これにより直流電源サプライ及び/或いは充電器は電池コアユニット５に対して充電を行うかどうかを決定する。電池コアユニットの正極電位を感知/測定し、これにより電池コアユニットが放電を行うかどうかを決定し、しかも充電及び/或いは放電を行わない時には、電池コアユニットの正極と負極の間には電位差がない。
【選択図】図１

Description

本考案は電池システムに関する。特に充電/放電制御装置外部の充電電源の電位を感知/測定することにより充電を行うかどうかを決定し、電池コアユニットの電位を感知/測定することにより放電を継続するかどうかを決定し、しかも充電及び/或いは放電時に、電池コアユニットの正極と負極間には電位差がない充電/放電制御装置に係る。

公知の電池ユニット内部は、複数の電池コアが直列或いは並列の電気連接方式により、応用に適した電池ユニットを組成する。ここにおいて、電池ユニットの作業電圧は１２Ｖ、２４Ｖ、３６Ｖ、４８Ｖ、６０Ｖ、７２Ｖ、１２０Ｖ、１４４Ｖ、２４０Ｖ、２８８Ｖなどである。

公知の電池ユニットにおいて、マイクロコンピュータ充電制御回路板を使用せず、電池ユニットの充電を行う時には、外部直流電源サプライ或いは充電器により制御し、電池ユニットに対する充電を行う。該電池ユニット及びその関連装置は、外部直流電源サプライ或いは充電器の電位を感知/測定する機能を備えず、また電池ユニット及びその関連装置は充電の進行を制御、遮断、停止することができない。しかし、該外部直流電源サプライ或いは充電器の電位が電池ユニットの充電電位の最高制限値よりはるかに大きい時には、該電池ユニットに対して損傷を与え、使用寿命を短縮することになる。

一方、電池ユニットの放電過程では、公知の電池ユニットはマイクロコンピュータ充電制御回路板を供えないため、電池ユニットは自身の電位を感知/測定する機能を持たない。よって、外部のロードコントローラーにより感知/測定、遮断し、負荷用電を回避しなければならない。

公知の電池ユニットは充電及び放電を行っていない時には、電池ユニットの電気正極と負極(外付け電気負荷或いは充電器)の間に電位差を備える。すなわち、電池ユニットは電力を随時放電出力可能な状態にあり、正極と負極が一旦導電体により接続されると、電池ユニットは電流が出力され、導電体に流れる。もし電流が過大であれば、発火現象或いは電気溶接効果を引き起こす。

また、公知の電池ユニットと関連する外部には、一切の状態インジケーターを設置しないため、一般の使用者は電池ユニットが電気飽和状態或いは電力使い切り状態にあり、充電が必要であるか、或いは電池ユニットが温度異常により充電を行うことができないかを判断、識別することができない。

よって、直流電源サプライ及び/或いは充電器の電位を感知/測定することにより、直流電源サプライ及び/或いは充電器に電池コアユニットに対して充電を行わせるか、電池コアユニット及びその関連の装置に充電の進行を制御、遮断、停止させるか否かを決定させることが求められる。なぜならこれにより、外部直流電源サプライ或いは充電器の電位が電池コアユニットの充電電位の最高制限値よりはるかに大きいことが原因の、電池ユニットに対する損傷、使用寿命短縮を回避することができるからである。また電池ユニットの放電については、電池コアユニット及びその関連の装置に、電池コアユニット電位を感知/測定する機能を備えさせることができ、こうすれば外部ロードコントローラーにより感知/測定、遮断し、負荷用電を回避する必要はなく、電池コアユニット正極電位を感知/測定し、電池コアユニットが放電を継続するかどうかを決定することができるようになる。また、電池コアユニットが充電及び放電を行っていない時には、電池ユニットの電気正極と負極間には電位差を備えず、及び電池ユニットと関連する外部には、状態インジケーターを設置するようにことができる。これにより一般の使用者は電池ユニットが電気飽和状態或いは電力使い切り状態にあり、充電が必要であるか、或いは電池ユニットが温度異常により充電を行うことができないかを判断、識別可能となり、直流電源サプライ及び/或いは充電器の電位を感知/測定することにより、直流電源サプライ及び/或いは充電器に電池コアユニットに対して充電を行わせるか、電池コアユニット及びその関連の装置に充電の進行を制御、遮断、停止させるか否かを決定させることができるようになる。

本考案が解決しようとする第一の課題は、直流電源サプライ及び/或いは充電器の電位を感知/測定し、これにより直流電源サプライ及び/或いは充電器は電池コアユニットに対して充電を行うかどうかを決定し、充電の進行を制御、遮断、停止することができ、こうして外部直流電源サプライ或いは充電器の電位が電池コアユニットの充電電位の最高制限値よりはるかに大きいことが原因で、電池ユニットに対して損傷を与え、使用寿命を短縮する恐れを回避することができ、
本考案が解決しようとする第二の課題は、電池コアユニットの正極電位を感知/測定し、これにより電池コアユニットは放電を継続するかどうかを決定し、外部ロードコントローラーにより感知/測定、遮断し、負荷用電を回避する必要がなく、
本考案が解決しようとする第三の課題は、電池コアユニットが充電及び放電を行っていない時には、電池ユニットの電気正極と負極の間には電位を備えず、
本考案が解決しようとする第四の課題は、状態インジケーターを設置し、これにより一般の使用者は電池ユニットが電気飽和状態或いは電力使い切り状態にあり、充電が必要であるか、或いは電池ユニットが温度異常により充電を行うことができないかを判断、識別することができる充電/放電制御装置を提供することである。

上記課題を解決するため、本考案は下記の充電/放電制御装置を提供する。
充電/放電制御装置はマイクロコンピュータ回路制御モジュール、放電制御用部品モジュール、充電制御用部品モジュール、電池コアユニットを含み、
該マイクロコンピュータ回路制御モジュールは該充電/放電制御装置外部の直流電源サプライ及び/或いは充電器の電位に対して感知/測定を行い、これにより該直流電源サプライ及び/或いは充電器は該電池コアユニットに対して充電を行うかどうかを決定し、該マイクロコンピュータ回路制御モジュールは該電池コアユニットの正極の電位に対して感知/測定を行い、これにより電池コアユニットが放電を行うかどうかを決定し、
該充電制御用部品モジュールは該マイクロコンピュータ回路制御モジュールにより制御され、該電池コアユニットに対して充電を継続させ、該電池コアユニットの電圧がそれ自身の電圧最高制限値に等しくなると充電を停止し、該電池コアユニットが充電に不適合である時には、該マイクロコンピュータ回路制御モジュールは該充電制御用部品モジュールを制御し、該電池コアユニットに対する充電を遮断、停止し、
該放電制御用部品モジュールは該マイクロコンピュータ回路制御モジュールにより制御され、該電池コアユニットに放電を行わせ、該電池コアユニットが放電に不適合である時には、該マイクロコンピュータ回路制御モジュールは該放電制御用部品モジュールを制御し、該電池コアユニットの放電を遮断し、
該電池コアユニットは多数の電池を含み、充電時には十分な電力を貯蔵し、過度の充電を回避可能で、該電池コアユニットは充電及び/或いは放電後、その正極と負極の間には電位差を備えず、
本考案の充電/放電制御装置を利用し充電を行う時には、該マイクロコンピュータ回路制御モジュールは該充電/放電制御装置外部の直流電源サプライ或いは充電器の電位を感知/測定し、該電池コアユニットに対して充電を行うかどうかの判断を行い、もし直流電源サプライ或いは充電器の電位が高過ぎるなら、該電池コアユニットへの充電には不適合で、該マイクロコンピュータ回路制御モジュールは該充電制御用部品モジュールを制御し、該電池コアユニットに対する充電を遮断、停止し、
反対に、もし直流電源サプライ或いは充電器の電位が該電池コアユニットへの充電には適合であるなら、該マイクロコンピュータ回路制御モジュールは該充電制御用部品モジュールを制御し、充電回路を起動し充電制御過程を持続し、この充電過程は該電池コアユニットの電圧がそれ自身の電圧最高制限値と等しくなると停止され、こうして該電池コアユニットは十分な電力を貯蔵し、過度の充電を回避することができ、
放電過程の進行時には、該マイクロコンピュータ回路制御モジュールは該電池コアユニットの正極の電位を感知/測定し、放電を行うかどうかを判断し、該電池コアユニットが放電の継続に不適合であると判断したなら、該マイクロコンピュータ回路制御モジュールは該放電制御用部品モジュールを制御し、該電池コアユニットの放電を遮断し、
反対に、該電池コアユニットが放電の進行に適しているなら、該マイクロコンピュータ回路制御モジュールは該放電制御用部品モジュールを制御し、こうして該電池コアユニットは放電を持続し、
該電池コアユニットが充電及び放電していない時には、該電池コアユニットの電気正極と負極の間には電位差を備えず、すなわち該電池コアユニットの電気正極と負極は電力を出力せず、こうして正極と負極が導電体により接続されても、該電池コアユニットは電流を出力し導電体に流れる状況は発生せず、使用の安全性を向上させることができ、
該電池コアユニットには多数の温度感知部品を含み、該電池コアユニット内部温度を感知/測定し、温度信号を該マイクロコンピュータ回路制御モジュールに伝送し、該電池コアユニット内部温度が最高制限値と最低制限値の間の範囲内にあるかどうか及び充電過程或いは放電過程を行うか否かを判断し、
本考案の充電/放電制御装置は、一般の使用者が該電池コアユニットが電力飽和状態或いは電力使い切り状態にあるかどうか、充電する必要があるかどうか、或いは該電池コアユニットの温度が異常で、それに対して充電を行うことができるかどうかを判断、識別できるよう、信号表示モジュールを含み、
該信号表示モジュールは多数の状態インジケーターを含み、使用者は該各多数の状態インジケーターの点灯と消灯により、該電池コアユニットの電力飽和状態、電力未飽和状態、電力使い切り状態、温度正常状態、充電電源正常状態を識別可能で、
しかし、該信号表示モジュールは使用者に充電操作の状況を明らかにするためのものであって、本考案の充電/放電制御装置の充電及び放電機能に対して一切の別の影響を提供せず、使用者の識別の便に供するだけであり、よって、該信号表示モジュールは本考案の充電/放電制御装置の必要な組成ではない。

請求項１の考案は、電池コアユニット、マイクロコンピュータ回路制御モジュール、充電制御用部品モジュール、放電制御用部品モジュールを含み、
該電池コアユニットは多数の電池を含み、充電時には十分な電力を貯蔵し、過度の充電を回避可能で、該電池コアユニットは充電及び/或いは放電後、その正極と負極の間には電位差を備えず、
該マイクロコンピュータ回路制御モジュールは該充電/放電制御装置外部の直流電源サプライ及び/或いは充電器の電位に対して感知/測定を行い、これにより該直流電源サプライ及び/或いは充電器は該電池コアユニットに対して充電を行うかどうかを決定し、該マイクロコンピュータ回路制御モジュールは該電池コアユニットの正極の電位に対して感知/測定を行い、これにより電池コアユニットが放電を行うかどうかを決定し、
該充電制御用部品モジュールは該マイクロコンピュータ回路制御モジュールにより制御され、該電池コアユニットに対して充電を継続させ、該電池コアユニットの電圧がそれ自身の電圧最高制限値に等しくなると充電を停止し、該電池コアユニットが充電に不適合である時には、該マイクロコンピュータ回路制御モジュールは該充電制御用部品モジュールを制御し、該電池コアユニットに対する充電を遮断、停止し、
該放電制御用部品モジュールは該マイクロコンピュータ回路制御モジュールにより制御され、該電池コアユニットに放電を行わせ、該電池コアユニットが放電に不適合である時には、該マイクロコンピュータ回路制御モジュールは該放電制御用部品モジュールを制御し、該電池コアユニットの放電を遮断することを特徴とする充電/放電制御装置としている。
請求項２の考案は、前記電池コアユニットには多数の温度感知部品を含み、該電池コアユニット内部温度を感知/測定し、温度信号を該マイクロコンピュータ回路制御モジュールに伝送し、該電池コアユニット内部温度が最高制限値と最低制限値の間の範囲内にあるかどうかを判断することを特徴とする請求項１記載の充電/放電制御装置としている。
請求項３の考案は、さらに信号表示モジュールを含み、
該信号表示モジュールは多数の状態インジケーターを含み、該各多数の状態インジケーターの点灯と消灯により、該電池コアユニットの電力飽和状態及び/或いは電力未飽和状態及び/或いは電力使い切り状態及び/或いは温度正常状態及び/或いは充電電源正常状態を識別可能であることを特徴とする請求項１或いは２記載の充電/放電制御装置としている。
請求項４の考案は、電池コアユニット、マイクロコンピュータ回路制御モジュール、充電制御用部品モジュール、放電制御用部品モジュールを含み、
該電池コアユニットは多数の電池を含み、充電時には十分な電力を貯蔵し、過度の充電を回避可能で、該電池コアユニットは充電及び/或いは放電後、その正極と負極の間には電位差を備えず、
該マイクロコンピュータ回路制御モジュールは該充電/放電制御装置外部の直流電源サプライ及び/或いは充電器の電位に対して感知/測定を行い、これにより該直流電源サプライ及び/或いは充電器は該電池コアユニットに対して充電を行うかどうかを決定し、該マイクロコンピュータ回路制御モジュールは該電池コアユニットの正極の電位に対して感知/測定を行い、これにより電池コアユニットが放電を行うかどうかを決定し、
該充電制御用部品モジュールは充電制御用電力電子部品、充電制御用ショットキーダイオード部品を含み、
該充電制御用電力電子部品は該電池コアユニットが充電に不適合である時には、該充電制御用電力電子部品は該マイクロコンピュータ回路制御モジュールの出力遮断信号に駆動され、遮断の作業状態となり、該直流電源サプライ及び/或いは充電器の電圧は、該充電制御用電力電子部品を経由せず、該電池コアユニットの正極に到達せず、該充電制御用電力電子部品が該マイクロコンピュータ回路制御モジュールの出力導通信号により駆動されると、導通の作業状態となり、該直流電源サプライ及び/或いは充電器の電圧は該充電制御用電力電子部品を経由し、該電池コアユニットの正極に至り充電を行い、
該充電制御用ショットキーダイオード部品は該電池コアユニットに対して充電を行う時、該マイクロコンピュータ回路制御モジュールは該充電制御用ショットキーダイオード部品の出力端電位を感知/測定し、もし電位差が充電電位最高制限値より小さく、かつ充電電位最低制限値より大きいなら、該電池コアユニットに対して充電を継続し、該電池コアユニットの電圧がそれ自身の電圧最高制限値に至ると停止し、
該放電制御用部品モジュールは放電制御用電力電子部品を含み、
該放電制御用電力電子部品は該マイクロコンピュータ回路制御モジュールにより制御され、該電池コアユニットに対して放電を行い、該電池コアユニットが放電に不適合である時には、該マイクロコンピュータ回路制御モジュールは該放電制御用電力電子部品を制御し、該電池コアユニットの放電を遮断することを特徴とする充電/放電制御装置としている。
請求項５の考案は、前記電池コアユニット内部には多数の温度感知部品を含み、該電池コアユニット内部の温度を感知/測定し、温度信号を該マイクロコンピュータ回路制御モジュールに伝送し、こうして該電池コアユニット内部の温度が最高制限値と最適制限値の範囲内にあるかどうかを判断することを特徴とする請求項４記載の充電/放電制御装置としている。
請求項６の考案は、さらに信号表示モジュールを含み、
該信号表示モジュールは充電電源正常状態インジケーターを含み、該電池コアユニットに対して充電を行う時には、該マイクロコンピュータ回路制御モジュールは該充電制御用ショットキーダイオード部品の出力端電位を感知/測定し、もし電位値が充電電位最高制限値より小さく、かつ充電電位最低制限値より大きいなら、該信号表示モジュールの該充電電源正常状態インジケーターは点灯することを特徴とする請求項４或いは５記載の充電/放電制御装置としている。
請求項７の考案は、電池コアユニット、マイクロコンピュータ回路制御モジュール、充電制御用部品モジュール、放電制御用部品モジュールを含み、
該電池コアユニットは多数の電池を含み、充電時には十分な電力を貯蔵し、過度の充電を回避可能で、該電池コアユニットは充電及び/或いは放電後、その正極と負極の間には電位差を備えず、
該マイクロコンピュータ回路制御モジュールは該充電/放電制御装置外部の直流電源サプライ及び/或いは充電器の電位に対して感知/測定を行い、これにより該直流電源サプライ及び/或いは充電器は該電池コアユニットに対して充電を行うかどうかを決定し、該マイクロコンピュータ回路制御モジュールは該電池コアユニットの正極の電位に対して感知/測定を行い、これにより電池コアユニットが放電を行うかどうかを決定し、
該充電制御用部品モジュールは該マイクロコンピュータ回路制御モジュールにより制御され、該電池コアユニットに対して充電を継続させ、該電池コアユニットの電圧がそれ自身の電圧最高制限値に等しくなると充電を停止し、該電池コアユニットが充電に不適合である時には、該マイクロコンピュータ回路制御モジュールは該充電制御用部品モジュールを制御し、該電池コアユニットに対する充電を遮断、停止し、
該放電制御用部品モジュールは放電制御用電力電子部品、放電制御用ショットキーダイオード部品を含み、
該放電制御用電力電子部品は該電池コアユニットの放電出力極が該充電/放電制御装置の外部電気負荷と電気的に連接していない時に、該放電制御用電力電子部品が該マイクロコンピュータ回路制御モジュールにより制御され遮断の作業状態にある時、該電池コアユニットの正極の電圧は放電出力極に出力されず、該電池コアユニットの放電を遮断し、該放電制御用ショットキーダイオード部品と該放電制御用電力電子部品が該マイクロコンピュータ回路制御モジュールにより制御され、導通の作業状態にある時には、該電池コアユニットの正極の電圧は該放電出力極へと出力され、こうして該電池コアユニットは放電を行うことを特徴とする充電/放電制御装置としている。
請求項８の考案は、前記電池コアユニットの該放電出力極と該外部電気負荷とが電気的に連接し、しかも放電する時には、該マイクロコンピュータ回路制御モジュールは該電池コアユニットの正極の電位値を感知/測定し、もし該電池コアユニットの正極の電位差が該電池コアユニットの放電電位最低制限値より小さいなら、該マイクロコンピュータ回路制御モジュールは遮断信号を出力し、これにより放電の進行を遮断し、こうして過度の放電を回避し、もし電位値が放電電位最低制限値より大きいなら、放電の持続し、電力使い切り信号を出力しないことを特徴とする請求項７記載の充電/放電制御装置としている。
請求項９の考案は、前記電池コアユニット内部には多数の温度感知部品を含み、該電池コアユニット内部の温度を感知/測定し、温度信号を該マイクロコンピュータ回路制御モジュールに伝送し、こうして該電池コアユニット内部の温度が最高制限値と最適制限値の範囲内にあるかどうかを判断することを特徴とする請求項７或いは８記載の充電/放電制御装置としている。
請求項１０の考案は、さらに信号表示モジュールを含み、
該信号表示モジュールは電力飽和状態インジケーター、電力未飽和状態インジケーター、電力使い切り状態インジケーターを含み、
該電池コアユニットの正極の電位値が該電池コアユニットの放電電位最低制限値より小さいなら、該マイクロコンピュータ回路制御モジュールは遮断信号を出力し、こうして放電の進行を遮断し、これにより過度の放電を回避し、電力使い切り信号を出力し、これにより該電力使い切り状態インジケーターは点灯し、該電力飽和状態インジケーターは消灯し、該電力未飽和状態インジケーターは消灯し、使用者にできるだけ早く充電するよう告知し、
もし電位値が放電電位最低制限値より大きいなら、放電を持続し、電力使い切り信号を出力せず、これにより該電力使い切り状態インジケーターは消灯し、該電力飽和状態インジケーターは消灯し、該電力未飽和状態インジケーターが点灯することを特徴とする請求項８或いは９記載の充電/放電制御装置としている。

本考案の充電/放電制御装置は以下の長所を備える。
１.直流電源サプライ及び/或いは充電器の電位を感知/測定し、これにより直流電源サプライ及び/或いは充電器は電池コアユニットに対して充電を行うかどうかを決定し、電池コアユニット及びその関連の装置は充電の進行を制御、遮断、停止することができる。こうして、外部直流電源サプライ或いは充電器の電位が電池コアユニットの充電電位最高制限値よりはるかに大きい時に、電池コアユニットに損傷を与え、その使用寿命を短縮することを回避することができる。
２.電池コアユニットの正極電位を感知/測定し、これにより電池コアユニットが放電を行うかどうかを自動的に決定する。よって、外部のロードコントローラーにより感知/測定し、遮断し、負荷用電を回避する必要はない。
３.電池コアユニットが充電、及び放電状態にない時には、電池ユニットの電気正極と負極間には電位差を備えない。
４.状態インジケーターを設置することで、電池ユニットが電力飽和状態あり、或いは電力使い切り状態にあり充電が必要であるか、或いは電池ユニットの温度が異常で充電を行うことができないかを、一般の使用者は判断、識別することができる。

該項技術の習熟者が本考案の目的、特徴及び機能について理解できるよう、以下に図を用い、具体的実施例について詳細に説明する。

図１は本考案実施例充電/放電制御装置のシステム構造を示す構造概略図である。図１に示すように、本考案の充電/放電制御装置１はマイクロコンピュータ回路制御モジュール２、放電制御用部品モジュール３、充電制御用部品モジュール４、電池コアユニット５を含む。

該マイクロコンピュータ回路制御モジュール２は該充電/放電制御装置１外部の直流電源サプライ及び/或いは充電器の電位を感知/測定し、これにより直流電源サプライ及び/或いは充電器が該電池コアユニット５に対して充電を行うかどうかを決定する。

該マイクロコンピュータ回路制御モジュール２は該電池コアユニット５の正極の電位に対して感知/測定を行い、これにより該電池コアユニット５は放電を行うかどうかを決定する。該マイクロコンピュータ回路制御モジュール２は該充電制御用部品モジュール４を制御し、該電池コアユニット５に対する充電を継続し、該電池コアユニット５の電圧がそれ自身の電圧最高制限値と等しくなると充電を停止する。該電池コアユニット５に対する充電に適さない時には、該マイクロコンピュータ回路制御モジュール２は該充電制御用部品モジュール４を制御し、該電池コアユニット５に対する充電を遮断、停止させる。該マイクロコンピュータ回路制御モジュール２は該放電制御用部品モジュール３を制御し、これにより該電池コアユニット５は放電を行う。該電池コアユニット５が放電の進行に適さない時には、該マイクロコンピュータ回路制御モジュール２は該放電制御用部品モジュール３を制御し、該電池コアユニット５の放電を遮断する。該電池コアユニット５は多数の電池を含み、充電時には、十分な電力を貯蔵することができ、過度な充電を回避することができる。該電池コアユニット５が充電及び/或いは放電後、その正極と負極間には電位差がない。

該マイクロコンピュータ回路制御モジュール２は該充電/放電制御装置１外部の直流電源サプライ或いは充電器の電位を感知/測定し、該電池コアユニット５に対して充電を行うかどうかを判断する。もし直流電源サプライ或いは充電器の電位が過度に高ければ、該電池コアユニット５に対する充電は不適合である。該マイクロコンピュータ回路制御モジュール２は該充電制御用部品モジュール４を制御し、該電池コアユニット５に対する充電を遮断、停止する。反対に、直流電源サプライ或いは充電器の電位が該電池コアユニット５に対する充電に適するなら、該マイクロコンピュータ回路制御モジュール２は該充電制御用部品モジュール４を制御し、充電回路を起動し、充電制御過程を継続する。この充電過程は該電池コアユニット５の電圧がそれ自身の電圧最高制限値と等しくなると停止し、こうして該電池コアユニット５は十分な電力を蓄えることができ、さらに過度の充電を回避することができる。

また該マイクロコンピュータ回路制御モジュール２は該電池コアユニット５の正極の電位を感知/測定し、放電を行うかの判断に用いる。もし該電池コアユニット５が放電に適さないと判断されるなら、該マイクロコンピュータ回路制御モジュール２は該放電制御用部品モジュール３を制御し、該電池コアユニット５の放電を遮断する。反対に該電池コアユニット５が放電に適すると判断されると、該マイクロコンピュータ回路制御モジュール２は該放電制御用部品モジュール３を制御し、該電池コアユニット５は放電を行う。

該電池コアユニット５が充電及び放電を行っていない時には、該電池コアユニット５の電気正極と負極間には電位差を備えず、また該電池コアユニット５の電気正極と負極は電力を出力しない。つまり、正極と負極が導電体により接続されても該電池コアユニット５は電流を出力し導電体に流れる状況は発生せず、使用の安全性を向上させることができる。

該電池コアユニット５内部には多数の温度感知部品５１を含み、該電池コアユニット５内部の温度を感知/測定し、温度信号を該マイクロコンピュータ回路制御モジュール２に伝送し、こうして該電池コアユニット５内部の温度が最高制限値と最適制限値の範囲内にあるかどうかを判断し、及び充電過程或いは放電過程にあるかどうかを判断する。該電池コアユニット５の作業電圧は１２Ｖ、２４Ｖ、３６Ｖ、４８Ｖ、６０Ｖ、７２Ｖ、１２０Ｖ、１４４Ｖ、２４０Ｖ、２８８Ｖなどである。本考案が適用可能な作業電圧は１２Ｖ、２４Ｖ、３６Ｖ、４８Ｖ、６０Ｖ、７２Ｖ、１２０Ｖ、１４４Ｖ、２４０Ｖ、２８８Ｖの電池ユニットで、電動自転車、電動オートバイ、電動自動車、電動歩行器、電動リフトなどの動力を必要とする電池ユニットに適用することができる。

また、本考案の充電/放電制御装置１は一般使用者が該電池コアユニット５が電力飽和状態或いは電力使い切り状態にあり、充電が必要か、或いは該電池コアユニット５の温度が異常で該電池コアユニット５に対して充電を行ってはいけないかどうかを判断、識別可能なように、さらに信号表示モジュール６を備える。該信号表示モジュール６は多数の状態インジケーター６１、６２、６３、６４、６５を含み、該マイクロコンピュータ回路制御モジュール２は充電過程において、該電池コアユニット５の状態を該信号表示モジュール６に伝送することができる。使用者は該状態インジケーター６１、６２、６３、６４、６５の点灯状態に基づき、該電池コアユニット５の電力飽和状態、電力未飽和状態、電力使い切り状態、温度正常状態、充電電源正常状態を識別することができる。しかし、該信号表示モジュール６は使用者に充電操作の状況を明らかにするためのものであって、本考案の充電/放電制御装置１の充電及び放電機能に対して一切の別の影響を提供せず、使用者の識別の便に供するだけである。よって、該信号表示モジュール６は本考案の充電/放電制御装置１の必要な組成ではない。

図２は本考案実施例充電/放電制御装置の第一実施例を示す構造概略図である。図２に示すように、該マイクロコンピュータ回路制御モジュール２はマイクロコンピュータにより回路モジュールを制御し、該充電制御用部品モジュール４は充電制御用電力電子部品４１、充電制御用ショットキーダイオード部品４２を含む。

図２に示すように、該電池コアユニット５の充電入力極１２ａと該充電/放電制御装置１の外部直流電源サプライ或いは充電器１５は電気的に連接し、該充電制御用電力電子部品４１は該マイクロコンピュータ回路制御モジュール２(マイクロコンピュータＩＣ部品)の出力遮断信号により、回路と電子部品により駆動されると、遮断(不導通)の作業状態となり、外部の直流電源サプライ或いは充電器１５の電圧は、該充電制御用電力電子部品４１を経由せず、該電池コアユニット５の正極１１ａに到達しない。反対に、該充電制御用電力電子部品４１が該マイクロコンピュータ回路制御モジュール２(マイクロコンピュータＩＣ部品)の出力導通信号により、回路と電子部品により駆動されると、導通の作業状態となり、外部の直流電源サプライ或いは充電器１５の電圧は、該充電制御用電力電子部品４１を経由し、該電池コアユニット５の正極１１ａに至り充電を行う。

該電池コアユニット５の充電入力極１２ａと該充電/放電制御装置１の外部直流電源サプライ或いは充電器１５は電気的に連接し、該電池コアユニット５に対して充電を行う時、該マイクロコンピュータ回路制御モジュール２(マイクロコンピュータＩＣ部品)２は該充電制御用ショットキーダイオード部品４２の出力端電位を感知/測定する。もし電位差が充電電位最高制限値より小さく、かつ充電電位最低制限値より大きいなら、該信号表示モジュール６の充電電源正常状態インジケーター６５は点灯し、該電池コアユニット５に対して充電を継続する。

該電池コアユニット５が充電を継続され、該電池コアユニット５の正極１１ａの電位が増大を続ける時、該電池コアユニット５の正極１１ａの電位が該電池コアユニット５の充電電位最高制限値に等しいか、或いはやや大きくなると、充電を停止する。この時、該マイクロコンピュータ回路制御モジュール２(マイクロコンピュータＩＣ部品)２は電力飽和信号を出力し、該信号表示モジュール６の電力飽和状態インジケーター６１は点灯し、電力未飽和状態インジケーター６２は消灯し、さらに、電力使い切り状態インジケーター６３は消灯する。反対に、もし電位値が該電池コアユニット５の充電電位最高制限値より大きく、該マイクロコンピュータ回路制御モジュール２(マイクロコンピュータＩＣ部品)２は遮断信号を出力し、これにより充電の進行を遮断し、該電池コアユニット５を保護する。並びに、充電電源異常信号を出力し、充電電源正常状態インジケーター６５は消灯する。

もし、電位値が充電電位最高制限値より小さく、かつ充電電位最低制限値より大きいなら充電を継続する。該電池コアユニット５が充電を持続される時、該電池コアユニット５の正極１１ａの電位が増大を続け、該電池コアユニット５の正極１１ａの電位が該電池コアユニット５の充電電位最高制限値に等しくなるか、或いはやや大きくなると、該マイクロコンピュータ回路制御モジュール２(マイクロコンピュータＩＣ部品)２は充電飽和信号を出力し、充電飽和状態インジケーター６１が点灯し、充電未飽和状態インジケーター６２が消灯し、電力使い切り状態インジケーター６３が消灯する。

図３は本考案実施例充電/放電制御装置の第二実施例を示す構造概略図である。図３に示すように、該マイクロコンピュータ回路制御モジュール２はマイクロコンピュータにより回路モジュールを制御し、該放電制御用部品モジュール３は放電制御用電力電子部品３１、放電制御用ショットキーダイオード部品３２を含む。

図３に示すように、該電池コアユニット５の放電出力極１２ｂが該充電/放電制御装置１の外部電気負荷１６と電気的に連接する時、しかも該放電制御用電力電子部品３１が該マイクロコンピュータ回路制御モジュール２(マイクロコンピュータＩＣ部品)により回路と電子部品を経由し制御され、遮断(不導通)の作業状態にある時、該電池コアユニット５の正極１１ａの電圧は放電出力極１２ｂへ出力されることはない。反対に、該放電制御用電力電子部品３１、及び該放電制御用ショットキーダイオード部品３２が該マイクロコンピュータ回路制御モジュール２(マイクロコンピュータＩＣ部品)により回路と電子部品を経由し制御され、導通の作業状態にある時、該電池コアユニット５の正極１１ａの電圧は放電出力極１２ｂへと出力される。

電池ユニット放電出力極１２ｂと充電/放電制御装置１の外部電気負荷１６は電気的に連接し、しかも該電池コアユニット５の放電を行う時、該マイクロコンピュータ回路制御モジュール２(マイクロコンピュータＩＣ部品)は放電過程において、該電池コアユニット５の正極１１ａの電位値を感知/測定する。もし該電池コアユニット５の正極１１ａの電位値が該電池コアユニット５の放電電位最低制限値より小さいなら、該マイクロコンピュータ回路制御モジュール２(マイクロコンピュータＩＣ部品)は遮断信号を出力し、放電の進行を遮断し、過度の放電を回避し、電力使い切り信号を出力し、電力使い切り状態インジケーター６３を点灯させ、電力飽和状態インジケーター６１を消灯させ、電力未飽和状態インジケーター６２を消灯させ、使用者にできるだけ早く充電を行うよう告知する。反対に、電位値が放電電位最低制限値より大きいなら、放電を継続し、電力使い切り信号を出力せず、電力使い切り状態インジケーター６３を消灯させ、電力飽和状態インジケーター６１を消灯させ、電力未飽和状態インジケーター６２を点灯させる。

該マイクロコンピュータ回路制御モジュール２(マイクロコンピュータＩＣ部品)は放電過程において該電池コアユニット５の正極１１ａの電位値を感知/測定し、もし該電池コアユニット５の正極１１ａの電位値が、該電池コアユニット５の電力飽和電位値より既に小さいなら、該マイクロコンピュータ回路制御モジュール２(マイクロコンピュータＩＣ部品)は信号を出力し、電力飽和状態インジケーター６１を消灯させ、電力未飽和状態インジケーター６２を点灯させる。

図２、３に示す本考案の充電/放電制御装置１実施例において、電池コアユニット５内部には多数の温度感知/測定部品５１を含み、該電池コアユニット５内部の温度を感知/測定し、温度信号を該マイクロコンピュータ回路制御モジュール２に伝送し、これにより該電池コアユニット５内部温度が最高制限値と最低制限値の間の範囲内にあるかどうか、及び充電過程或いは放電過程にあるかどうかを判断する。該電池コアユニット５の作業電圧は１２Ｖ、２４Ｖ、３６Ｖ、４８Ｖ、６０Ｖ、７２Ｖ、１２０Ｖ、１４４Ｖ、２４０Ｖ、２８８Ｖなどである。

もし該電池コアユニット５内部の温度値が最高制限値と最低制限値の間の範囲内にあるなら、該マイクロコンピュータ回路制御モジュール２(マイクロコンピュータＩＣ部品)は充電過程或いは放電過程を遮断せず、温度正常信号を出力し、温度正常状態インジケーター６４は点灯する。反対に、温度値が該電池コアユニット５の作業温度最高制限値と最低制限値の間の範囲外にあるなら、該マイクロコンピュータ回路制御モジュール２(マイクロコンピュータＩＣ部品)は充電過程或いは放電過程を遮断し、信号を出力し、温度正常状態インジケーター６４は消灯する。

上記実施例により明らかな事項を以下にまとめる。
すなわち、本考案の充電/放電制御装置１は電池の充電/放電環境中に応用し、直流電源サプライ及び/或いは充電器の電位を感知/測定し、これにより直流電源サプライ及び/或いは充電器は電池コアユニット５に対して充電を行うかどうかを決定し、電池コアユニット５の正極電位を感知/測定し、これにより電池コアユニット５が放電を行うかどうかを決定し、しかも充電及び/或いは放電を行わない時には、電池コアユニット５の正極と負極の間には電位差がない。上記は本考案の最適実施例に過ぎず、本考案の範囲を限定するものではない。本考案が掲示する精神のもとにおいて行われる同等効果の改変或いは修飾はすべて、本考案の実用新案登録範囲に含まれるものとする。

本考案実施例充電/放電制御装置のシステム構造を示す構造概略図である。 本考案実施例充電/放電制御装置の第一実施例を示す構造概略図である。 本考案実施例充電/放電制御装置の第二実施例を示す構造概略図である。

符号の説明

１ 充電/放電制御装置
２ マイクロコンピュータ回路制御モジュール
３ 放電制御用部品モジュール
４ 充電制御用部品モジュール
５ 電池コアユニット
６ 信号表示モジュール
１１ａ 電池コアユニット正極
１２ａ 充電入力極
１２ｂ 放電出力極
１５ 直流電源サプライ或いは充電器
１６ 電気負荷
３１ 放電制御用電力電子部品
３２ 放電制御用ショットキーダイオード部品
４１ 充電制御用電力電子部品
４２ 充電制御用ショットキーダイオード部品
５１ 温度感知/測定部品
６１、６２、６３、６４、６５ 状態インジケーター

Claims (10)

1. 電池コアユニット、マイクロコンピュータ回路制御モジュール、充電制御用部品モジュール、放電制御用部品モジュールを含み、
   該電池コアユニットは多数の電池を含み、充電時には十分な電力を貯蔵し、過度の充電を回避可能で、該電池コアユニットは充電及び/或いは放電後、その正極と負極の間には電位差を備えず、
   該マイクロコンピュータ回路制御モジュールは該充電/放電制御装置外部の直流電源サプライ及び/或いは充電器の電位に対して感知/測定を行い、これにより該直流電源サプライ及び/或いは充電器は該電池コアユニットに対して充電を行うかどうかを決定し、該マイクロコンピュータ回路制御モジュールは該電池コアユニットの正極の電位に対して感知/測定を行い、これにより電池コアユニットが放電を行うかどうかを決定し、
   該充電制御用部品モジュールは該マイクロコンピュータ回路制御モジュールにより制御され、該電池コアユニットに対して充電を継続させ、該電池コアユニットの電圧がそれ自身の電圧最高制限値に等しくなると充電を停止し、該電池コアユニットが充電に不適合である時には、該マイクロコンピュータ回路制御モジュールは該充電制御用部品モジュールを制御し、該電池コアユニットに対する充電を遮断、停止し、
   該放電制御用部品モジュールは該マイクロコンピュータ回路制御モジュールにより制御され、該電池コアユニットに放電を行わせ、該電池コアユニットが放電に不適合である時には、該マイクロコンピュータ回路制御モジュールは該放電制御用部品モジュールを制御し、該電池コアユニットの放電を遮断することを特徴とする充電/放電制御装置。
2. 前記電池コアユニットには多数の温度感知部品を含み、該電池コアユニット内部温度を感知/測定し、温度信号を該マイクロコンピュータ回路制御モジュールに伝送し、該電池コアユニット内部温度が最高制限値と最低制限値の間の範囲内にあるかどうかを判断することを特徴とする請求項１記載の充電/放電制御装置。
3. 前記充電/放電制御装置はさらに信号表示モジュールを含み、
   該信号表示モジュールは多数の状態インジケーターを含み、該各多数の状態インジケーターの点灯と消灯により、該電池コアユニットの電力飽和状態及び/或いは電力未飽和状態及び/或いは電力使い切り状態及び/或いは温度正常状態及び/或いは充電電源正常状態を識別可能であることを特徴とする請求項１或いは２記載の充電/放電制御装置。
4. 電池コアユニット、マイクロコンピュータ回路制御モジュール、充電制御用部品モジュール、放電制御用部品モジュールを含み、
   該電池コアユニットは多数の電池を含み、充電時には十分な電力を貯蔵し、過度の充電を回避可能で、該電池コアユニットは充電及び/或いは放電後、その正極と負極の間には電位差を備えず、
   該マイクロコンピュータ回路制御モジュールは該充電/放電制御装置外部の直流電源サプライ及び/或いは充電器の電位に対して感知/測定を行い、これにより該直流電源サプライ及び/或いは充電器は該電池コアユニットに対して充電を行うかどうかを決定し、該マイクロコンピュータ回路制御モジュールは該電池コアユニットの正極の電位に対して感知/測定を行い、これにより電池コアユニットが放電を行うかどうかを決定し、
   該充電制御用部品モジュールは充電制御用電力電子部品、充電制御用ショットキーダイオード部品を含み、
   該充電制御用電力電子部品は該電池コアユニットが充電に不適合である時には、該充電制御用電力電子部品は該マイクロコンピュータ回路制御モジュールの出力遮断信号に駆動され、遮断の作業状態となり、該直流電源サプライ及び/或いは充電器の電圧は、該充電制御用電力電子部品を経由せず、該電池コアユニットの正極に到達せず、該充電制御用電力電子部品が該マイクロコンピュータ回路制御モジュールの出力導通信号により駆動されると、導通の作業状態となり、該直流電源サプライ及び/或いは充電器の電圧は該充電制御用電力電子部品を経由し、該電池コアユニットの正極に至り充電を行い、
   該充電制御用ショットキーダイオード部品は該電池コアユニットに対して充電を行う時、該マイクロコンピュータ回路制御モジュールは該充電制御用ショットキーダイオード部品の出力端電位を感知/測定し、もし電位差が充電電位最高制限値より小さく、かつ充電電位最低制限値より大きいなら、該電池コアユニットに対して充電を継続し、該電池コアユニットの電圧がそれ自身の電圧最高制限値に至ると停止し、
   該放電制御用部品モジュールは放電制御用電力電子部品を含み、
   該放電制御用電力電子部品は該マイクロコンピュータ回路制御モジュールにより制御され、該電池コアユニットに対して放電を行い、該電池コアユニットが放電に不適合である時には、該マイクロコンピュータ回路制御モジュールは該放電制御用電力電子部品を制御し、該電池コアユニットの放電を遮断することを特徴とする充電/放電制御装置。
5. 前記電池コアユニット内部には多数の温度感知部品を含み、該電池コアユニット内部の温度を感知/測定し、温度信号を該マイクロコンピュータ回路制御モジュールに伝送し、こうして該電池コアユニット内部の温度が最高制限値と最適制限値の範囲内にあるかどうかを判断することを特徴とする請求項４記載の充電/放電制御装置。
6. 前記充電/放電制御装置はさらに信号表示モジュールを含み、
   該信号表示モジュールは充電電源正常状態インジケーターを含み、該電池コアユニットに対して充電を行う時には、該マイクロコンピュータ回路制御モジュールは該充電制御用ショットキーダイオード部品の出力端電位を感知/測定し、もし電位値が充電電位最高制限値より小さく、かつ充電電位最低制限値より大きいなら、該信号表示モジュールの該充電電源正常状態インジケーターは点灯することを特徴とする請求項４或いは５記載の充電/放電制御装置。
7. 電池コアユニット、マイクロコンピュータ回路制御モジュール、充電制御用部品モジュール、放電制御用部品モジュールを含み、
   該電池コアユニットは多数の電池を含み、充電時には十分な電力を貯蔵し、過度の充電を回避可能で、該電池コアユニットは充電及び/或いは放電後、その正極と負極の間には電位差を備えず、
   該マイクロコンピュータ回路制御モジュールは該充電/放電制御装置外部の直流電源サプライ及び/或いは充電器の電位に対して感知/測定を行い、これにより該直流電源サプライ及び/或いは充電器は該電池コアユニットに対して充電を行うかどうかを決定し、該マイクロコンピュータ回路制御モジュールは該電池コアユニットの正極の電位に対して感知/測定を行い、これにより電池コアユニットが放電を行うかどうかを決定し、
   該充電制御用部品モジュールは該マイクロコンピュータ回路制御モジュールにより制御され、該電池コアユニットに対して充電を継続させ、該電池コアユニットの電圧がそれ自身の電圧最高制限値に等しくなると充電を停止し、該電池コアユニットが充電に不適合である時には、該マイクロコンピュータ回路制御モジュールは該充電制御用部品モジュールを制御し、該電池コアユニットに対する充電を遮断、停止し、
   該放電制御用部品モジュールは放電制御用電力電子部品、放電制御用ショットキーダイオード部品を含み、
   該放電制御用電力電子部品は該電池コアユニットの放電出力極が該充電/放電制御装置の外部電気負荷と電気的に連接していない時に、該放電制御用電力電子部品が該マイクロコンピュータ回路制御モジュールにより制御され遮断の作業状態にある時、該電池コアユニットの正極の電圧は放電出力極に出力されず、該電池コアユニットの放電を遮断し、該放電制御用ショットキーダイオード部品と該放電制御用電力電子部品が該マイクロコンピュータ回路制御モジュールにより制御され、導通の作業状態にある時には、該電池コアユニットの正極の電圧は該放電出力極へと出力され、こうして該電池コアユニットは放電を行うことを特徴とする充電/放電制御装置。
8. 前記電池コアユニットの該放電出力極と該外部電気負荷とが電気的に連接し、しかも放電する時には、該マイクロコンピュータ回路制御モジュールは該電池コアユニットの正極の電位値を感知/測定し、もし該電池コアユニットの正極の電位差が該電池コアユニットの放電電位最低制限値より小さいなら、該マイクロコンピュータ回路制御モジュールは遮断信号を出力し、これにより放電の進行を遮断し、こうして過度の放電を回避し、もし電位値が放電電位最低制限値より大きいなら、放電の持続し、電力使い切り信号を出力しないことを特徴とする請求項７記載の充電/放電制御装置。
9. 前記電池コアユニット内部には多数の温度感知部品を含み、該電池コアユニット内部の温度を感知/測定し、温度信号を該マイクロコンピュータ回路制御モジュールに伝送し、こうして該電池コアユニット内部の温度が最高制限値と最適制限値の範囲内にあるかどうかを判断することを特徴とする請求項７或いは８記載の充電/放電制御装置。
10. 前記充電/放電制御装置はさらに信号表示モジュールを含み、
    該信号表示モジュールは電力飽和状態インジケーター、電力未飽和状態インジケーター、電力使い切り状態インジケーターを含み、
    該電池コアユニットの正極の電位値が該電池コアユニットの放電電位最低制限値より小さいなら、該マイクロコンピュータ回路制御モジュールは遮断信号を出力し、こうして放電の進行を遮断し、これにより過度の放電を回避し、電力使い切り信号を出力し、これにより該電力使い切り状態インジケーターは点灯し、該電力飽和状態インジケーターは消灯し、該電力未飽和状態インジケーターは消灯し、使用者にできるだけ早く充電するよう告知し、
    もし電位値が放電電位最低制限値より大きいなら、放電を持続し、電力使い切り信号を出力せず、これにより該電力使い切り状態インジケーターは消灯し、該電力飽和状態インジケーターは消灯し、該電力未飽和状態インジケーターが点灯することを特徴とする請求項８或いは９記載の充電/放電制御装置。

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