JP3286935B2 - 充放電装置 - Google Patents
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- Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)
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- Control Of Voltage And Current In General (AREA)
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、二次電池の充放電
試験を行なう装置に関し、特に二次電池の充電，放電お
よび休止を切り替えて行なわせることによって、二次電
池の性能試験を行なうための充放電装置に関するもので
ある。
試験を行なう装置に関し、特に二次電池の充電，放電お
よび休止を切り替えて行なわせることによって、二次電
池の性能試験を行なうための充放電装置に関するもので
ある。
【０００２】鉛蓄電池等の二次電池に対しては、電池性
能の評価のために、充放電の１サイクルを行なって電池
の容量を測定したり、または電池性能の改良研究のため
や、製品の抜き取り試験のために、充放電サイクルの繰
り返しを行なって電池性能の劣化を測定する等の目的か
ら、電池の充電，放電および休止を任意の条件のもとに
切り替えて行なえるようにした充放電装置が使用されて
いる。
能の評価のために、充放電の１サイクルを行なって電池
の容量を測定したり、または電池性能の改良研究のため
や、製品の抜き取り試験のために、充放電サイクルの繰
り返しを行なって電池性能の劣化を測定する等の目的か
ら、電池の充電，放電および休止を任意の条件のもとに
切り替えて行なえるようにした充放電装置が使用されて
いる。
【０００３】このような充放電装置は、電池の充放電の
ための電源が１個ですむとともに、充放電電流制御のた
めの電力制御用パワーデバイスの損失が少ないものであ
ることが望ましい。
ための電源が１個ですむとともに、充放電電流制御のた
めの電力制御用パワーデバイスの損失が少ないものであ
ることが望ましい。
【０００４】
【従来の技術】充放電装置は、二次電池に対して定電流
充電，定電圧充電，パルス充電等の各種モードで充電を
行ない、また定電流放電，パルス放電等の各種モードで
充電を行なって、電池の性能試験を行なうものであっ
て、従来、種々の形式のものが知られている。
充電，定電圧充電，パルス充電等の各種モードで充電を
行ない、また定電流放電，パルス放電等の各種モードで
充電を行なって、電池の性能試験を行なうものであっ
て、従来、種々の形式のものが知られている。
【０００５】図３は、従来装置の構成例(1) を示す図で
あって、ＡＭＰ方式として知られているものである。
あって、ＡＭＰ方式として知られているものである。
【０００６】図３において、ＢＡＴは試験対象の二次電
池である。Ｑ１１は充電用の電力制御用パワーデバイ
ス、Ｄ１１はパワーデバイスＱ１１に対する逆流防止用
ダイオードである。Ｑ１２は放電用の電力制御用パワー
デバイス、Ｄ１２はパワーデバイスＱ１２に対する逆流
防止用ダイオードである。パワーデバイスＱ１１，Ｑ１
２は、例えば電力トランジスタ，電力ＦＥＴ等の、増幅
作用を有し、制御入力に応じて定まる電流を流して電力
を消費する電力制御素子によって構成されている。
池である。Ｑ１１は充電用の電力制御用パワーデバイ
ス、Ｄ１１はパワーデバイスＱ１１に対する逆流防止用
ダイオードである。Ｑ１２は放電用の電力制御用パワー
デバイス、Ｄ１２はパワーデバイスＱ１２に対する逆流
防止用ダイオードである。パワーデバイスＱ１１，Ｑ１
２は、例えば電力トランジスタ，電力ＦＥＴ等の、増幅
作用を有し、制御入力に応じて定まる電流を流して電力
を消費する電力制御素子によって構成されている。
【０００７】また、１１は充電用電源、１２は放電用バ
イアス電源であって、それぞれ整流電源から構成されて
いる。１３はパワーデバイスＱ１１の電流を制御する充
電用電力制御回路、１４はパワーデバイスＱ１２の電流
を制御する放電用電力制御回路である。
イアス電源であって、それぞれ整流電源から構成されて
いる。１３はパワーデバイスＱ１１の電流を制御する充
電用電力制御回路、１４はパワーデバイスＱ１２の電流
を制御する放電用電力制御回路である。
【０００８】充電時には、パワーデバイスＱ１１が動作
することによって、充電用電源１１からダイオードＤ１
１，パワーデバイスＱ１１を経て電流が流れて、二次電
池ＢＡＴに充電される。この際、充電用電力制御回路１
３は、パワーデバイスＱ１１の電流を制御して、所望の
充電電流値になるようにする。
することによって、充電用電源１１からダイオードＤ１
１，パワーデバイスＱ１１を経て電流が流れて、二次電
池ＢＡＴに充電される。この際、充電用電力制御回路１
３は、パワーデバイスＱ１１の電流を制御して、所望の
充電電流値になるようにする。
【０００９】放電時には、パワーデバイスＱ１２が動作
することによって、二次電池ＢＡＴからパワーデバイス
Ｑ１２，ダイオードＤ１２を経て、放電用バイアス電源
１２に電流が流れる。この際、放電用電力制御回路１４
は、パワーデバイスＱ１２の電流を制御して、所望の放
電電流値になるようにする。放電用バイアス電源１２
は、二次電池ＢＡＴの放電に対してバイアス電圧を供給
することによって、パワーデバイスＱ１２およびダイオ
ードＤ１２の電圧降下を補償して、二次電池ＢＡＴが端
子電圧０の状態まで放電できるようにするために設けら
れている。
することによって、二次電池ＢＡＴからパワーデバイス
Ｑ１２，ダイオードＤ１２を経て、放電用バイアス電源
１２に電流が流れる。この際、放電用電力制御回路１４
は、パワーデバイスＱ１２の電流を制御して、所望の放
電電流値になるようにする。放電用バイアス電源１２
は、二次電池ＢＡＴの放電に対してバイアス電圧を供給
することによって、パワーデバイスＱ１２およびダイオ
ードＤ１２の電圧降下を補償して、二次電池ＢＡＴが端
子電圧０の状態まで放電できるようにするために設けら
れている。
【００１０】休止時には、パワーデバイスＱ１１，パワ
ーデバイスＱ１２がともにオフの状態になるように、電
力制御回路１３，１４が動作する。
ーデバイスＱ１２がともにオフの状態になるように、電
力制御回路１３，１４が動作する。
【００１１】図４は、従来装置の構成例(2) を示す図で
あって、２電源切替方式として知られているものであ
る。
あって、２電源切替方式として知られているものであ
る。
【００１２】図４において、ＢＡＴは試験対象の二次電
池である。Ｑ２１は充放電用の電力制御用パワーデバイ
ス、Ｄ２１は放電時の二次電池ＢＡＴに対するバイパス
防止用ダイオード、Ｄ２２は充電時の二次電池ＢＡＴに
対するバイパス防止用ダイオードである。パワーデバイ
スＱ２１は、図３に示されたパワーデバイスＱ１１，Ｑ
１２と同様の構成，機能を有する素子である。
池である。Ｑ２１は充放電用の電力制御用パワーデバイ
ス、Ｄ２１は放電時の二次電池ＢＡＴに対するバイパス
防止用ダイオード、Ｄ２２は充電時の二次電池ＢＡＴに
対するバイパス防止用ダイオードである。パワーデバイ
スＱ２１は、図３に示されたパワーデバイスＱ１１，Ｑ
１２と同様の構成，機能を有する素子である。
【００１３】Ｑ２２は充電用電力スイッチであって、例
えばトランジスタやＦＥＴから構成されている。Ｄ２３
は電力スイッチＱ２２に対する逆流防止用ダイオードで
ある。Ｑ２３は放電用電力スイッチであって、例えばト
ランジスタやＦＥＴから構成されている。Ｄ２４は電力
スイッチＱ２３に対する逆流防止用ダイオードである。
充電用電力スイッチＱ２２と放電用電力スイッチＱ２３
とは、図示されない制御部から、それぞれ充電時または
放電時に、制御信号Ｓ1 またはＳ2 によって、オンにな
るように制御される。
えばトランジスタやＦＥＴから構成されている。Ｄ２３
は電力スイッチＱ２２に対する逆流防止用ダイオードで
ある。Ｑ２３は放電用電力スイッチであって、例えばト
ランジスタやＦＥＴから構成されている。Ｄ２４は電力
スイッチＱ２３に対する逆流防止用ダイオードである。
充電用電力スイッチＱ２２と放電用電力スイッチＱ２３
とは、図示されない制御部から、それぞれ充電時または
放電時に、制御信号Ｓ1 またはＳ2 によって、オンにな
るように制御される。
【００１４】また、２１は充電用電源、２２は放電用バ
イアス電源であって、それぞれ整流電源から構成されて
いる。２３はパワーデバイスＱ２１の電流を制御する電
力制御回路である。
イアス電源であって、それぞれ整流電源から構成されて
いる。２３はパワーデバイスＱ２１の電流を制御する電
力制御回路である。
【００１５】充電時には、電力スイッチＱ２２がオンに
なって、充電用電源２１からダイオードＤ２３，電力ス
イッチＱ２２，放電用バイアス電源２２，パワーデバイ
スＱ２１，ダイオードＤ２１を経て電流が流れて、二次
電池ＢＡＴに充電される。この際、電力制御回路２３
は、パワーデバイスＱ２１の電流を制御して、所望の充
電電流値になるようにする。
なって、充電用電源２１からダイオードＤ２３，電力ス
イッチＱ２２，放電用バイアス電源２２，パワーデバイ
スＱ２１，ダイオードＤ２１を経て電流が流れて、二次
電池ＢＡＴに充電される。この際、電力制御回路２３
は、パワーデバイスＱ２１の電流を制御して、所望の充
電電流値になるようにする。
【００１６】放電時には、電力スイッチＱ２３がオンに
なって、二次電池ＢＡＴからダイオードＤ２２，放電用
バイアス電源２２，パワーデバイスＱ２１，電力スイッ
チＱ２３，ダイオードＤ２４を経て電流が流れる。この
際、電力制御回路２３は、パワーデバイスＱ２１の電流
を制御して、所望の放電電流値になるようにする。放電
用バイアス電源２２は、二次電池ＢＡＴの放電に対して
バイアス電圧を供給することによって、ダイオードＤ２
２，パワーデバイスＱ２１，電力スイッチＱ２３および
ダイオードＤ２４の電圧降下を補償して、二次電池ＢＡ
Ｔが端子電圧０の状態まで放電できるようにするために
設けられている。
なって、二次電池ＢＡＴからダイオードＤ２２，放電用
バイアス電源２２，パワーデバイスＱ２１，電力スイッ
チＱ２３，ダイオードＤ２４を経て電流が流れる。この
際、電力制御回路２３は、パワーデバイスＱ２１の電流
を制御して、所望の放電電流値になるようにする。放電
用バイアス電源２２は、二次電池ＢＡＴの放電に対して
バイアス電圧を供給することによって、ダイオードＤ２
２，パワーデバイスＱ２１，電力スイッチＱ２３および
ダイオードＤ２４の電圧降下を補償して、二次電池ＢＡ
Ｔが端子電圧０の状態まで放電できるようにするために
設けられている。
【００１７】
【発明が解決しようとする課題】ＡＭＰ方式の充放電装
置は、充放電用電源として、充電用電源と放電用バイア
ス電源の２個必要とする。また充放電電流を制御するた
めの電力制御用パワーデバイスおよびその電力制御回路
を２組必要とする。
置は、充放電用電源として、充電用電源と放電用バイア
ス電源の２個必要とする。また充放電電流を制御するた
めの電力制御用パワーデバイスおよびその電力制御回路
を２組必要とする。
【００１８】２電源切替方式の充放電装置は、充放電電
流を制御するための電力制御用パワーデバイスおよびそ
の電力制御回路は１組ですむが、充放電用電源として、
充電用電源と放電用バイアス電源の２個必要である。
流を制御するための電力制御用パワーデバイスおよびそ
の電力制御回路は１組ですむが、充放電用電源として、
充電用電源と放電用バイアス電源の２個必要である。
【００１９】このように、従来の充放電装置において
は、充放電用の電源と、充放電電流制御のための電力制
御用パワーデバイスおよびその電力制御回路の数が多
く、装置が大型化するとともに、価格が上昇する原因に
なっていた。また充放電用電源の出力電圧が動作条件に
合わせて最適制御されていないので、無用の電力消費を
生じるとともに、充放電電流制御のための電力制御用パ
ワーデバイスの電力損失が大きくなる場合があるという
問題があった。
は、充放電用の電源と、充放電電流制御のための電力制
御用パワーデバイスおよびその電力制御回路の数が多
く、装置が大型化するとともに、価格が上昇する原因に
なっていた。また充放電用電源の出力電圧が動作条件に
合わせて最適制御されていないので、無用の電力消費を
生じるとともに、充放電電流制御のための電力制御用パ
ワーデバイスの電力損失が大きくなる場合があるという
問題があった。
【００２０】本発明は、このような従来技術の課題を解
決しようとするものであって、二次電池の充放電試験を
行なう充放電装置において、充放電用の電源と、充放電
電流制御のための電力制御用パワーデバイスおよびその
電力制御回路の数を最小限にすることによって、装置の
小型化とコストダウンを実現することができるととも
に、充放電電流制御のための電力制御用パワーデバイス
の電力損失を低減することができるようにすることを目
的としている。
決しようとするものであって、二次電池の充放電試験を
行なう充放電装置において、充放電用の電源と、充放電
電流制御のための電力制御用パワーデバイスおよびその
電力制御回路の数を最小限にすることによって、装置の
小型化とコストダウンを実現することができるととも
に、充放電電流制御のための電力制御用パワーデバイス
の電力損失を低減することができるようにすることを目
的としている。
【００２１】
【課題を解決するための手段】本発明の充放電装置は、
図１を参照して説明すると、二次電池ＢＡＴの充電時に
オンとする電力スイッチＱ２と前記二次電池ＢＡＴの放
電時にオンとする電力スイッチＱ５とを直列接続した第
１の枝路と、前記二次電池ＢＡＴの放電時にオンとする
電力スイッチＱ４と前記二次電池ＢＡＴの充電時にオン
とする電力スイッチＱ５とを直列接続した第２の枝路と
を、前記二次電池ＢＡＴに並列に接続し、前記第１の枝
路の電力スイッチＱ２，Ｑ５間と前記第２の枝路の電力
スイッチＱ４，Ｑ３間と間に、充放電用バイアス電源２
と電力制御用パワーデバイスＱ１との直列回路を接続
し、電力制御用パワーデバイス２を介して流れる前記二
次電池ＢＡＴの充放電電流を制御する電力制御回路１
と、前記二次電池ＢＡＴの端子電圧を検出し、前記二次
電池ＢＡＴの充電時の充電経路の電圧降下を補償する電
圧、および、前記二次電池ＢＡＴの放電時の放電経路の
電圧降下を補償する電圧を前記充放電用バイアス電源２
から出力させるように制御するバイアス電圧制御回路３
とを備えている。
図１を参照して説明すると、二次電池ＢＡＴの充電時に
オンとする電力スイッチＱ２と前記二次電池ＢＡＴの放
電時にオンとする電力スイッチＱ５とを直列接続した第
１の枝路と、前記二次電池ＢＡＴの放電時にオンとする
電力スイッチＱ４と前記二次電池ＢＡＴの充電時にオン
とする電力スイッチＱ５とを直列接続した第２の枝路と
を、前記二次電池ＢＡＴに並列に接続し、前記第１の枝
路の電力スイッチＱ２，Ｑ５間と前記第２の枝路の電力
スイッチＱ４，Ｑ３間と間に、充放電用バイアス電源２
と電力制御用パワーデバイスＱ１との直列回路を接続
し、電力制御用パワーデバイス２を介して流れる前記二
次電池ＢＡＴの充放電電流を制御する電力制御回路１
と、前記二次電池ＢＡＴの端子電圧を検出し、前記二次
電池ＢＡＴの充電時の充電経路の電圧降下を補償する電
圧、および、前記二次電池ＢＡＴの放電時の放電経路の
電圧降下を補償する電圧を前記充放電用バイアス電源２
から出力させるように制御するバイアス電圧制御回路３
とを備えている。
【００２２】このように、充放電用の電源と、充放電電
流制御のための電力制御用パワーデバイスおよびその電
力制御回路の数を１個にすることができるとともに、充
放電用バイアス電源の発生電圧を最適制御することによ
って、電力制御用パワーデバイスの電力損失を低減する
ことができる。
流制御のための電力制御用パワーデバイスおよびその電
力制御回路の数を１個にすることができるとともに、充
放電用バイアス電源の発生電圧を最適制御することによ
って、電力制御用パワーデバイスの電力損失を低減する
ことができる。
【００２３】又前述のバイアス電圧制御回路３は、前記
二次電池ＢＡＴの放電末期以前に最小値のバイアス電圧
を前記充放電用バイアス電源２から出力するように制御
する構成を備えている。
二次電池ＢＡＴの放電末期以前に最小値のバイアス電圧
を前記充放電用バイアス電源２から出力するように制御
する構成を備えている。
【００２４】このように、二次電池の放電末期以前にお
いても、充放電用バイアス電源の発生電圧を最適制御す
ることによって、電力制御用パワーデバイスの電力損失
を低減することができる。
いても、充放電用バイアス電源の発生電圧を最適制御す
ることによって、電力制御用パワーデバイスの電力損失
を低減することができる。
【００２５】
【発明の実施の形態】図１は、本発明の充放電装置の一
実施形態を示したものであって、その回路構成をブロッ
ク図によって示している。図中において、ＢＡＴは試験
対象の二次電池である。Ｑ１は充放電用の電力制御用パ
ワーデバイスであって、例えば電力トランジスタ，電力
ＦＥＴ等の、増幅作用を有し、制御入力に応じて定まる
電流を流して電力を消費する電力制御素子を１個または
複数個並列に接続して構成されている。
実施形態を示したものであって、その回路構成をブロッ
ク図によって示している。図中において、ＢＡＴは試験
対象の二次電池である。Ｑ１は充放電用の電力制御用パ
ワーデバイスであって、例えば電力トランジスタ，電力
ＦＥＴ等の、増幅作用を有し、制御入力に応じて定まる
電流を流して電力を消費する電力制御素子を１個または
複数個並列に接続して構成されている。
【００２６】Ｑ２およびＱ３は充電用電力スイッチであ
って、例えばトランジスタやＦＥＴから構成されてい
る。Ｄ２およびＤ３は、それぞれ充電用電力スイッチＱ
２およびＱ３に対する、逆流防止用ダイオードである。
Ｑ４およびＱ５は放電用電力スイッチであって、例えば
トランジスタやＦＥＴから構成されている。Ｄ４および
Ｄ５は、それぞれ放電用電力スイッチＱ４およびＱ５に
対する、逆流防止用ダイオードである。充電用電力スイ
ッチＱ２およびＱ３と、放電用電力スイッチＱ４および
Ｑ５は、図示されない制御部から、それぞれ充電時また
は放電時に、制御信号Ｓ1 またはＳ2 によって、オンに
なるように制御される。
って、例えばトランジスタやＦＥＴから構成されてい
る。Ｄ２およびＤ３は、それぞれ充電用電力スイッチＱ
２およびＱ３に対する、逆流防止用ダイオードである。
Ｑ４およびＱ５は放電用電力スイッチであって、例えば
トランジスタやＦＥＴから構成されている。Ｄ４および
Ｄ５は、それぞれ放電用電力スイッチＱ４およびＱ５に
対する、逆流防止用ダイオードである。充電用電力スイ
ッチＱ２およびＱ３と、放電用電力スイッチＱ４および
Ｑ５は、図示されない制御部から、それぞれ充電時また
は放電時に、制御信号Ｓ1 またはＳ2 によって、オンに
なるように制御される。
【００２７】また、１はパワーデバイスＱ１の電流を制
御するための電力制御回路である。２は充放電用バイア
ス電源であって、整流電源から構成されている。３は充
放電用バイアス電源２の発生電圧を制御する、バイアス
電圧制御回路である。
御するための電力制御回路である。２は充放電用バイア
ス電源であって、整流電源から構成されている。３は充
放電用バイアス電源２の発生電圧を制御する、バイアス
電圧制御回路である。
【００２８】充電時には、充電用電力スイッチＱ２，Ｑ
３がオンになって、充放電用バイアス電源２からパワー
デバイスＱ１，電力スイッチＱ２，ダイオードＤ２，二
次電池ＢＡＴ，ダイオードＤ３および電力スイッチＱ３
の経路で電流が流れて、二次電池ＢＡＴが充電される。
３がオンになって、充放電用バイアス電源２からパワー
デバイスＱ１，電力スイッチＱ２，ダイオードＤ２，二
次電池ＢＡＴ，ダイオードＤ３および電力スイッチＱ３
の経路で電流が流れて、二次電池ＢＡＴが充電される。
【００２９】この際、電力制御回路１は、パワーデバイ
スＱ２１の電流を制御することによって、二次電池ＢＡ
Ｔの充電電流を所望の値に維持する。また、充放電用バ
イアス電源２は、バイアス電圧制御回路３からの制御電
圧ＶO に応じて、二次電池ＢＡＴを充電するのに必要な
バイアス電圧を供給する。
スＱ２１の電流を制御することによって、二次電池ＢＡ
Ｔの充電電流を所望の値に維持する。また、充放電用バ
イアス電源２は、バイアス電圧制御回路３からの制御電
圧ＶO に応じて、二次電池ＢＡＴを充電するのに必要な
バイアス電圧を供給する。
【００３０】この場合の充放電用バイアス電源２の発生
するバイアス電圧ＥBIASは、二次電池ＢＡＴの電圧Ｖ
BAT と、パワーデバイスＱ１，電力スイッチＱ２，ダイ
オードＤ２，電力スイッチＱ３およびダイオードＤ３の
オン電圧の和であるＶDROP1 との間に、次の関係が保た
れるように制御される。 ＥBIAS≒ＶBAT ＋ＶDROP1 …(1)
するバイアス電圧ＥBIASは、二次電池ＢＡＴの電圧Ｖ
BAT と、パワーデバイスＱ１，電力スイッチＱ２，ダイ
オードＤ２，電力スイッチＱ３およびダイオードＤ３の
オン電圧の和であるＶDROP1 との間に、次の関係が保た
れるように制御される。 ＥBIAS≒ＶBAT ＋ＶDROP1 …(1)
【００３１】放電時には、放電用電力スイッチＱ４，Ｑ
５がオンになって、二次電池ＢＡＴからダイオードＤ
４，電力スイッチＱ４，充放電用バイアス電源２，パワ
ーデバイスＱ１，電力スイッチＱ５およびダイオードＤ
５の経路で電流が流れて、二次電池ＢＡＴが放電する。
５がオンになって、二次電池ＢＡＴからダイオードＤ
４，電力スイッチＱ４，充放電用バイアス電源２，パワ
ーデバイスＱ１，電力スイッチＱ５およびダイオードＤ
５の経路で電流が流れて、二次電池ＢＡＴが放電する。
【００３２】この際、電力制御回路１は、パワーデバイ
スＱ１の電流を制御することによって、二次電池ＢＡＴ
の放電電流を所望の値に維持する。充放電用バイアス電
源２は、放電末期において、バイアス電圧制御回路３か
らの制御電圧ＶO に応じて、二次電池ＢＡＴの放電に対
してバイアス電圧を供給することによって、ダイオード
Ｄ４，電力スイッチＱ４，パワーデバイスＱ１，電力ス
イッチＱ５およびダイオードＤ５等の電圧降下を補償し
て、二次電池ＢＡＴが端子電圧０の状態まで放電できる
ようにする。
スＱ１の電流を制御することによって、二次電池ＢＡＴ
の放電電流を所望の値に維持する。充放電用バイアス電
源２は、放電末期において、バイアス電圧制御回路３か
らの制御電圧ＶO に応じて、二次電池ＢＡＴの放電に対
してバイアス電圧を供給することによって、ダイオード
Ｄ４，電力スイッチＱ４，パワーデバイスＱ１，電力ス
イッチＱ５およびダイオードＤ５等の電圧降下を補償し
て、二次電池ＢＡＴが端子電圧０の状態まで放電できる
ようにする。
【００３３】この場合の充放電用バイアス電源２の発生
するバイアス電圧ＥBIASは、二次電池ＢＡＴの電圧Ｖ
BAT と、ダイオードＤ４，電力スイッチＱ４，パワーデ
バイスＱ１，電力スイッチＱ５およびダイオードＤ５の
オン電圧の和であるＶDROP2 との間に、次の関係が保た
れるように制御される。 ＢBAT −ＶDROP2 ＞０のとき、ＥBIASは最小値 ＢBAT −ＶDROP2 ≦０のとき、ＥBIAS≒ＶDROP2 −ＶBAT …(2)
するバイアス電圧ＥBIASは、二次電池ＢＡＴの電圧Ｖ
BAT と、ダイオードＤ４，電力スイッチＱ４，パワーデ
バイスＱ１，電力スイッチＱ５およびダイオードＤ５の
オン電圧の和であるＶDROP2 との間に、次の関係が保た
れるように制御される。 ＢBAT −ＶDROP2 ＞０のとき、ＥBIASは最小値 ＢBAT −ＶDROP2 ≦０のとき、ＥBIAS≒ＶDROP2 −ＶBAT …(2)
【００３４】すなわち、二次電池ＢＡＴの放電電圧が高
い間は、充放電用バイアス電源２の発生するバイアス電
圧ＥBIASは、バイアス電圧制御回路３からの制御電圧Ｖ
O に応じて、予め設定された最小の値に制御されて、電
力制御用パワーデバイスＱ１の負担する電圧が無用に大
きくならないようにされる。バイアス電圧制御回路３
は、二次電池ＢＡＴの電圧ＶBAT が、例えば電圧降下Ｖ
DROP2 程度以下となる放電末期以後は、(2) 式の関係で
バイアス電圧ＥBIASを発生し、それ以前は、バイアス電
圧ＥBIASとして最小の値を発生するように、充放電用バ
イアス電源２を制御する。
い間は、充放電用バイアス電源２の発生するバイアス電
圧ＥBIASは、バイアス電圧制御回路３からの制御電圧Ｖ
O に応じて、予め設定された最小の値に制御されて、電
力制御用パワーデバイスＱ１の負担する電圧が無用に大
きくならないようにされる。バイアス電圧制御回路３
は、二次電池ＢＡＴの電圧ＶBAT が、例えば電圧降下Ｖ
DROP2 程度以下となる放電末期以後は、(2) 式の関係で
バイアス電圧ＥBIASを発生し、それ以前は、バイアス電
圧ＥBIASとして最小の値を発生するように、充放電用バ
イアス電源２を制御する。
【００３５】このように、バイアス電圧制御回路３は、
充電時には、充放電用バイアス電源２の発生するバイア
ス電圧ＥBIASが、二次電池ＢＡＴの電圧ＶBAT に応じ
て、(1) 式の関係で定まるように制御することによっ
て、バイアス電圧ＥBIASが最小限の状態で充電できるよ
うにし、放電時には、充放電用バイアス電源２の発生す
るバイアス電圧ＥBIASが、二次電池ＢＡＴの電圧ＶBAT
が高い間は所定の最小の値となり、放電末期には、二次
電池ＢＡＴの電圧ＶBAT に応じて、(2) 式の関係で定ま
るように制御することによって、バイアス電圧Ｅ
BIASが、最小限の状態で放電できるようにする。
充電時には、充放電用バイアス電源２の発生するバイア
ス電圧ＥBIASが、二次電池ＢＡＴの電圧ＶBAT に応じ
て、(1) 式の関係で定まるように制御することによっ
て、バイアス電圧ＥBIASが最小限の状態で充電できるよ
うにし、放電時には、充放電用バイアス電源２の発生す
るバイアス電圧ＥBIASが、二次電池ＢＡＴの電圧ＶBAT
が高い間は所定の最小の値となり、放電末期には、二次
電池ＢＡＴの電圧ＶBAT に応じて、(2) 式の関係で定ま
るように制御することによって、バイアス電圧Ｅ
BIASが、最小限の状態で放電できるようにする。
【００３６】充放電状態において、バイアス電圧ＥBIAS
の値が必要な値より大きい場合には、これに応じて電力
制御用パワーデバイスＱ１の負担する電圧が大きくなる
ため、その電力損失が増大するが、図１の回路では、バ
イアス電圧ＥBIASの値は、常に最小限の値になるように
制御されるので、電力制御用パワーデバイスＱ１の電力
損失は常に最小になる。
の値が必要な値より大きい場合には、これに応じて電力
制御用パワーデバイスＱ１の負担する電圧が大きくなる
ため、その電力損失が増大するが、図１の回路では、バ
イアス電圧ＥBIASの値は、常に最小限の値になるように
制御されるので、電力制御用パワーデバイスＱ１の電力
損失は常に最小になる。
【００３７】図２は、バイアス電圧制御回路の構成例を
示したものである。図中において、１０１はマイクロプ
ロセッサユニット（ＭＰＵ）、１０２はＭＰＵ１のバ
ス、１０３はＭＰＵ１の動作プログラムを格納するＲＯ
Ｍ（Read Only Memory）、１０４は演算用のデータ等を
保持するＲＡＭ（Random Access Memory）、１０５は入
出力部（Ｉ／Ｏ）、１０６はアナログディジタル変換器
（Ａ／Ｄ）、１０７はディジタルアナログ変換器（Ｄ／
Ａ）である。
示したものである。図中において、１０１はマイクロプ
ロセッサユニット（ＭＰＵ）、１０２はＭＰＵ１のバ
ス、１０３はＭＰＵ１の動作プログラムを格納するＲＯ
Ｍ（Read Only Memory）、１０４は演算用のデータ等を
保持するＲＡＭ（Random Access Memory）、１０５は入
出力部（Ｉ／Ｏ）、１０６はアナログディジタル変換器
（Ａ／Ｄ）、１０７はディジタルアナログ変換器（Ｄ／
Ａ）である。
【００３８】充放電装置の充電状態と放電状態との切り
替えに応じて、図示されない制御部へ、充電／放電切替
信号がそれぞれの状態に対応して出力される。充電時に
は、二次電池ＢＡＴの電圧ＶBAT と、装置の構成に応じ
て予め設定されている電圧降下ＶDROP1 とから、(1) 式
の関係に従って充放電用バイアス電源２においてバイア
ス電圧ＥBIASを発生するように、制御電圧ＶO が出力さ
れる。
替えに応じて、図示されない制御部へ、充電／放電切替
信号がそれぞれの状態に対応して出力される。充電時に
は、二次電池ＢＡＴの電圧ＶBAT と、装置の構成に応じ
て予め設定されている電圧降下ＶDROP1 とから、(1) 式
の関係に従って充放電用バイアス電源２においてバイア
ス電圧ＥBIASを発生するように、制御電圧ＶO が出力さ
れる。
【００３９】放電時において、放電電圧が高い間は、バ
イアス電圧ＥBIASとして、予め定められた最小の電圧を
発生し、放電末期には、二次電池ＢＡＴの電圧Ｖ
BAT と、装置の構成に応じて予め設定されている電圧降
下ＶDROP2 とから、(2) 式の関係に従って充放電用バイ
アス電源２においてバイアス電圧ＥBIASを発生するよう
に、制御電圧ＶO が出力される。
イアス電圧ＥBIASとして、予め定められた最小の電圧を
発生し、放電末期には、二次電池ＢＡＴの電圧Ｖ
BAT と、装置の構成に応じて予め設定されている電圧降
下ＶDROP2 とから、(2) 式の関係に従って充放電用バイ
アス電源２においてバイアス電圧ＥBIASを発生するよう
に、制御電圧ＶO が出力される。
【００４０】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、二
次電池の充放電試験を行なうための充放電装置におい
て、充放電用の電源と、充放電電流制御のための電力制
御用パワーデバイスおよびその制御回路の数を１個にす
ることによって、装置の小型化とコストダウンを実現す
ることができる。
次電池の充放電試験を行なうための充放電装置におい
て、充放電用の電源と、充放電電流制御のための電力制
御用パワーデバイスおよびその制御回路の数を１個にす
ることによって、装置の小型化とコストダウンを実現す
ることができる。
【００４１】また本発明によれば、充放電用バイアス電
源の発生電圧を最適制御するので、無用の電力消費を防
止するとともに、充放電電流制御のための電力制御用パ
ワーデバイスの電力損失を低減することができる。
源の発生電圧を最適制御するので、無用の電力消費を防
止するとともに、充放電電流制御のための電力制御用パ
ワーデバイスの電力損失を低減することができる。
【図１】本発明の充放電装置の一実施形態を示す図であ
る。
る。
【図２】バイアス電圧制御回路の構成例を示す図であ
る。
る。
【図３】従来装置の構成例(1) を示す図である。
【図４】従来装置の構成例(2) を示す図である。
１ 電力制御回路 ２ 充放電用バイアス電源 ３ バイアス電圧制御回路 Ｑ１ 電力制御用パワーデバイス Ｑ２ 電力スイッチ Ｑ３ 電力スイッチ Ｑ４ 電力スイッチ Ｑ５ 電力スイッチ ＢＡＴ 二次電池
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H02J 7/00 - 7/36 G01R 31/36
Claims (2)
- 【請求項１】 二次電池の充電時にオンとする電力スイ
ッチと前記二次電池の放電時にオンとする電力スイッチ
とを直列接続した第１の枝路と、前記二次電池の放電時
にオンとする電力スイッチと前記二次電池の充電時にオ
ンとする電力スイッチとを直列接続した第２の枝路と
を、前記二次電池に並列に接続し、 前記第１の枝路の前記電力スイッチ間と前記第２の枝路
の前記電力スイッチ間と間に、充放電用バイアス電源と
電力制御用パワーデバイスとの直列回路を接続し、 前記電力制御用パワーデバイスを介して流れる前記二次
電池の充放電電流を制御する電力制御回路と、 前記二次電池の端子電圧を検出し、前記二次電池の充電
時の充電経路の電圧降下を補償する電圧、および、前記
二次電池の放電時の放電経路の電圧降下を補償する電圧
を前記充放電用バイアス電源から出力させるように制御
するバイアス電圧制御回路と を設けたことを 特徴とする
充放電装置。 - 【請求項２】 前記バイアス電圧制御回路は、前記二次
電池の放電末期以前に最小値のバイアス電圧を前記充放
電用バイアス電源から出力するように制御する構成を備
えたことを特徴とする請求項１記載の充放電装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP34702596A JP3286935B2 (ja) | 1996-12-26 | 1996-12-26 | 充放電装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP34702596A JP3286935B2 (ja) | 1996-12-26 | 1996-12-26 | 充放電装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10191571A JPH10191571A (ja) | 1998-07-21 |
| JP3286935B2 true JP3286935B2 (ja) | 2002-05-27 |
Family
ID=18387418
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP34702596A Expired - Fee Related JP3286935B2 (ja) | 1996-12-26 | 1996-12-26 | 充放電装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3286935B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000277168A (ja) * | 1999-03-25 | 2000-10-06 | Yamaha Motor Co Ltd | ２次電池のリフレッシュ放電方法 |
| JP6069103B2 (ja) * | 2013-05-30 | 2017-01-25 | 日本リライアンス株式会社 | 電池の充放電装置、充放電方法及びプログラム |
| WO2016024404A1 (ja) * | 2014-08-11 | 2016-02-18 | オリジン電気株式会社 | 蓄電池診断用測定装置及び蓄電池診断用測定方法 |
| JP2017009422A (ja) * | 2015-06-22 | 2017-01-12 | オリジン電気株式会社 | 蓄電池診断用測定装置及び蓄電池診断用測定方法 |
-
1996
- 1996-12-26 JP JP34702596A patent/JP3286935B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH10191571A (ja) | 1998-07-21 |
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