JP3475992B2 - 組電池の充電装置 - Google Patents
組電池の充電装置Info
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- JP3475992B2 JP3475992B2 JP07840297A JP7840297A JP3475992B2 JP 3475992 B2 JP3475992 B2 JP 3475992B2 JP 07840297 A JP07840297 A JP 07840297A JP 7840297 A JP7840297 A JP 7840297A JP 3475992 B2 JP3475992 B2 JP 3475992B2
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/10—Energy storage using batteries
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は直列接続された複数
のバッテリからなる組電池を、各バッテリを過充電する
ことなく効率的に充電することのできる組電池の充電装
置に関する。
のバッテリからなる組電池を、各バッテリを過充電する
ことなく効率的に充電することのできる組電池の充電装
置に関する。
【０００２】
【関連する背景技術】近時、自動車や工業ロボットの駆
動源として、例えばＬiイオン電池やＮi-Ｈ電池からな
る複数のバッテリを直列接続した組電池を用いることが
種々試みられている。しかしながら上記組電池をなす複
数のバッテリの電池特性は、必ずしも均一ではなく、製
造時における誤差やその使用環境（環境温度等）によっ
て個々に変化し、特に充放電特性にバラツキが生じ易
い。このようなバラツキが生じた状態でその充放電を繰
り返していると、各バッテリの充電残容量に差異が生
じ、その状態が長く続くと特定のバッテリが過充電とな
ったり、或いは過放電状態となる虞がある。
動源として、例えばＬiイオン電池やＮi-Ｈ電池からな
る複数のバッテリを直列接続した組電池を用いることが
種々試みられている。しかしながら上記組電池をなす複
数のバッテリの電池特性は、必ずしも均一ではなく、製
造時における誤差やその使用環境（環境温度等）によっ
て個々に変化し、特に充放電特性にバラツキが生じ易
い。このようなバラツキが生じた状態でその充放電を繰
り返していると、各バッテリの充電残容量に差異が生
じ、その状態が長く続くと特定のバッテリが過充電とな
ったり、或いは過放電状態となる虞がある。
【０００３】この種のバッテリの過充電や過放電は、特
に前述したＬiイオン電池やＮi-Ｈ電池においてはその
電池特性の大幅な劣化を招き、熱的な暴走を発生する虞
があるので確実に阻止する必要がある。
に前述したＬiイオン電池やＮi-Ｈ電池においてはその
電池特性の大幅な劣化を招き、熱的な暴走を発生する虞
があるので確実に阻止する必要がある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】そこで従来において
は、例えば特開平８−１３８７５０号公報に開示される
ように、予め個々のバッテリの端子電圧を検出し、その
平均電圧に応じて各バッテリを充電または放電させて全
てのバッテリの端子電圧、ひいては充電残容量を均一化
した後、これらを相互に接続して組電池をなすことが開
示されている。このような技術によれば、確かに複数の
バッテリの電圧を均一化することができるので、組電池
の組立の簡易化を図り得る。
は、例えば特開平８−１３８７５０号公報に開示される
ように、予め個々のバッテリの端子電圧を検出し、その
平均電圧に応じて各バッテリを充電または放電させて全
てのバッテリの端子電圧、ひいては充電残容量を均一化
した後、これらを相互に接続して組電池をなすことが開
示されている。このような技術によれば、確かに複数の
バッテリの電圧を均一化することができるので、組電池
の組立の簡易化を図り得る。
【０００５】しかし組電池を構成した後に生じる各バッ
テリの電池特性のバラツキには対処することができず、
その端子電圧（充電残容量）を調整して均一化するに
は、一旦、各バッテリを個々に切り離す必要が生じる。
従って自動車等に搭載した状態の組電池を充電する上で
問題がある。しかも各バッテリの平均電圧を求め、この
平均電圧に応じて各バッテリを充電または放電させてそ
の端子電圧を調整するので、その調整作業が非常に煩わ
しいと言う問題がある。
テリの電池特性のバラツキには対処することができず、
その端子電圧（充電残容量）を調整して均一化するに
は、一旦、各バッテリを個々に切り離す必要が生じる。
従って自動車等に搭載した状態の組電池を充電する上で
問題がある。しかも各バッテリの平均電圧を求め、この
平均電圧に応じて各バッテリを充電または放電させてそ
の端子電圧を調整するので、その調整作業が非常に煩わ
しいと言う問題がある。
【０００６】本発明はこのような事情を考慮してなされ
たもので、その目的は、直列接続された複数のバッテリ
からなる組電池を、各バッテリを過充電することなく効
率的に充電することのできる簡易で実用性の高い構成の
組電池の充電装置を提供することにある。
たもので、その目的は、直列接続された複数のバッテリ
からなる組電池を、各バッテリを過充電することなく効
率的に充電することのできる簡易で実用性の高い構成の
組電池の充電装置を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上述した問題を解決する
べく本発明に係る組電池の充電装置は、直列に接続され
た複数のバッテリにそれぞれ選択的に並列接続される放
電回路と、前記各バッテリの端子電圧をそれぞれ検出す
る電圧検出手段と、そしてこの電圧検出手段により検出
された前記各バッテリの端子電圧に従って前記組電池に
対する充電を制御する制御手段とを具備したもので、特
に前記制御手段として、前記各バッテリ間における端子
電圧Ｖの差ΔＶが所定電圧、例えば０.５Ｖを超えると
き、前記組電池に対する充電に先立って放電モードを設
定して前記組電池を放電させる放電制御手段、およびこ
の放電モードの設定時に前記各バッテリの端子電圧Ｖの
少なくとも１つが、その充放電特性を維持する最低電圧
としての第１の基準電圧Ｖoに達したときに前記組電池
の放電を停止させると共に、前記各バッテリのそれぞれ
に前記放電回路を並列接続して各バッテリ毎に放電を行
わせ、各バッテリの端子電圧が第２の基準電圧Ｖ1（＜
Ｖo）に達したとき、当該バッテリと前記放電回路との
接続を切り離してその放電を停止させる放電回路制御手
段を備えたことを特徴としている。
べく本発明に係る組電池の充電装置は、直列に接続され
た複数のバッテリにそれぞれ選択的に並列接続される放
電回路と、前記各バッテリの端子電圧をそれぞれ検出す
る電圧検出手段と、そしてこの電圧検出手段により検出
された前記各バッテリの端子電圧に従って前記組電池に
対する充電を制御する制御手段とを具備したもので、特
に前記制御手段として、前記各バッテリ間における端子
電圧Ｖの差ΔＶが所定電圧、例えば０.５Ｖを超えると
き、前記組電池に対する充電に先立って放電モードを設
定して前記組電池を放電させる放電制御手段、およびこ
の放電モードの設定時に前記各バッテリの端子電圧Ｖの
少なくとも１つが、その充放電特性を維持する最低電圧
としての第１の基準電圧Ｖoに達したときに前記組電池
の放電を停止させると共に、前記各バッテリのそれぞれ
に前記放電回路を並列接続して各バッテリ毎に放電を行
わせ、各バッテリの端子電圧が第２の基準電圧Ｖ1（＜
Ｖo）に達したとき、当該バッテリと前記放電回路との
接続を切り離してその放電を停止させる放電回路制御手
段を備えたことを特徴としている。
【０００８】つまり各バッテリの端子電圧差ΔＶが大き
くなり、充電残容量に差異が生じたとき、組電池に対す
る充電に先立って該組電池を、例えば少なくとも１つの
バッテリの端子電圧Ｖが第１の基準電圧Ｖoに達するま
で放電させる。尚、組電池全体の端子電圧が所定の電圧
まで低下するまで、その放電を継続させるようにしても
良い。
くなり、充電残容量に差異が生じたとき、組電池に対す
る充電に先立って該組電池を、例えば少なくとも１つの
バッテリの端子電圧Ｖが第１の基準電圧Ｖoに達するま
で放電させる。尚、組電池全体の端子電圧が所定の電圧
まで低下するまで、その放電を継続させるようにしても
良い。
【０００９】その後、上記組電池に対する放電を停止さ
せ、各バッテリ毎に放電回路を並列接続して各バッテリ
を個々に放電させる。そして各バッテリの端子電圧Ｖが
前記第１の基準電圧よりも低い第２の基準電圧Ｖ1、例
えばその充電残容量が零（０）となる電圧まで放電した
とき、当該バッテリに対する前記放電回路の接続を切り
離してその放電を停止させ、全ての放電回路が切り離さ
れた後、前記組電池に対する充電を開始するようにした
ことを特徴としている。
せ、各バッテリ毎に放電回路を並列接続して各バッテリ
を個々に放電させる。そして各バッテリの端子電圧Ｖが
前記第１の基準電圧よりも低い第２の基準電圧Ｖ1、例
えばその充電残容量が零（０）となる電圧まで放電した
とき、当該バッテリに対する前記放電回路の接続を切り
離してその放電を停止させ、全ての放電回路が切り離さ
れた後、前記組電池に対する充電を開始するようにした
ことを特徴としている。
【００１０】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の一
実施形態に係る組電池の充電装置について説明する。図
１は充電装置の概略構成図であり、１a,１b,１cは直列
接続されて組電池２をなすバッテリである。これらのバ
ッテリ１a,１b,１cは、例えばＬiイオン電池やＮi-Ｈ電
池からなる。尚、ここでは３個のバッテリ１a,１b,１c
を直列接続した組電池２を例に説明するが、その接続個
数は仕様に応じて定めれば良いものである。また複数の
組電池２を直列に、或いは並列に接続して自動車等の駆
動源に用いるような場合にも同様に適用可能である。
実施形態に係る組電池の充電装置について説明する。図
１は充電装置の概略構成図であり、１a,１b,１cは直列
接続されて組電池２をなすバッテリである。これらのバ
ッテリ１a,１b,１cは、例えばＬiイオン電池やＮi-Ｈ電
池からなる。尚、ここでは３個のバッテリ１a,１b,１c
を直列接続した組電池２を例に説明するが、その接続個
数は仕様に応じて定めれば良いものである。また複数の
組電池２を直列に、或いは並列に接続して自動車等の駆
動源に用いるような場合にも同様に適用可能である。
【００１１】さてこの実施例装置に係る充電装置は、前
記組電池２の両端間に接続され、例えば商用電源により
駆動されて前記組電池２に対する充電源をなす充電器３
と、その充電制御部４とを備えている。また各バッテリ
１a,１b,１cには、その端子電圧Ｖa,Ｖb,Ｖcを個々に検
出し、その端子電圧から各バッテリ１a,１b,１cの充電
状態を監視する電圧監視回路５a,５b,５cが設けられ
る。更に各バッテリ１a,１b,１cには、上記電圧監視回
路５a,５b,５cによって導通駆動される放電スイッチ
（放電ＳＷ）６a,６b,６cからなる放電回路がそれぞれ
並列に接続されている。尚、各放電回路に介装されてい
る放電抵抗器７a,７b,７cは、例えば数オーム程度の固
定抵抗でも良いし、可変抵抗としても良い。可変抵抗と
した場合には、放電初期には抵抗値を大きくし、放電が
進むに従って抵抗値を小さくすることが望ましい。
記組電池２の両端間に接続され、例えば商用電源により
駆動されて前記組電池２に対する充電源をなす充電器３
と、その充電制御部４とを備えている。また各バッテリ
１a,１b,１cには、その端子電圧Ｖa,Ｖb,Ｖcを個々に検
出し、その端子電圧から各バッテリ１a,１b,１cの充電
状態を監視する電圧監視回路５a,５b,５cが設けられ
る。更に各バッテリ１a,１b,１cには、上記電圧監視回
路５a,５b,５cによって導通駆動される放電スイッチ
（放電ＳＷ）６a,６b,６cからなる放電回路がそれぞれ
並列に接続されている。尚、各放電回路に介装されてい
る放電抵抗器７a,７b,７cは、例えば数オーム程度の固
定抵抗でも良いし、可変抵抗としても良い。可変抵抗と
した場合には、放電初期には抵抗値を大きくし、放電が
進むに従って抵抗値を小さくすることが望ましい。
【００１２】しかして前記充電制御部４は、前記電圧監
視回路５a,５b,５cによって検出される各バッテリ１a,
１b,１cの端子電圧Ｖa,Ｖb,Ｖcに従って、後述するよう
に前記充電器３の作動を制御すると共に、特に組電池２
に対する放電モードが設定されたとき、前記電圧監視回
路５a,５b,５cを介して放電ＳＷ６a,６b,６cの作動を制
御し、各バッテリ１a,１b,１cに対して前記各放電回路
を作用させるか否か、つまりバッテリ１a,１b,１cに対
して個々に放電ループを形成するか否かを制御するもの
となっている。
視回路５a,５b,５cによって検出される各バッテリ１a,
１b,１cの端子電圧Ｖa,Ｖb,Ｖcに従って、後述するよう
に前記充電器３の作動を制御すると共に、特に組電池２
に対する放電モードが設定されたとき、前記電圧監視回
路５a,５b,５cを介して放電ＳＷ６a,６b,６cの作動を制
御し、各バッテリ１a,１b,１cに対して前記各放電回路
を作用させるか否か、つまりバッテリ１a,１b,１cに対
して個々に放電ループを形成するか否かを制御するもの
となっている。
【００１３】即ち、充電制御部４は、図３にその制御の
流れを示すように、充電器３に対して組電池２が接続さ
れたとき、先ず前記電圧監視回路５a,５b,５cを介して
各バッテリ１a,１b,１cの端子電圧（セル電圧）Ｖa,Ｖ
b,Ｖcを検出している［ステップＳ１］。そしてこれら
の端子電圧（セル電圧）Ｖa,Ｖb,Ｖcを相互に比較して
その電圧差ΔＶを ΔＶ＝｜Ｖa−Ｖb｜，ΔＶ＝｜Ｖb−Ｖc｜，ΔＶ＝｜Ｖ
c−Ｖa｜ として求め、電圧差ΔＶが所定電圧、例えば充電残容量
の大きな差を示す所定の電圧差（０.５Ｖ）以上である
か否かを判定している［ステップＳ２］。
流れを示すように、充電器３に対して組電池２が接続さ
れたとき、先ず前記電圧監視回路５a,５b,５cを介して
各バッテリ１a,１b,１cの端子電圧（セル電圧）Ｖa,Ｖ
b,Ｖcを検出している［ステップＳ１］。そしてこれら
の端子電圧（セル電圧）Ｖa,Ｖb,Ｖcを相互に比較して
その電圧差ΔＶを ΔＶ＝｜Ｖa−Ｖb｜，ΔＶ＝｜Ｖb−Ｖc｜，ΔＶ＝｜Ｖ
c−Ｖa｜ として求め、電圧差ΔＶが所定電圧、例えば充電残容量
の大きな差を示す所定の電圧差（０.５Ｖ）以上である
か否かを判定している［ステップＳ２］。
【００１４】そして前記各バッテリ１a,１b,１c間の電
圧差ΔＶが上記所定電圧以上であるとき、充電制御部４
は各バッテリ１a,１b,１cに対する充電に先立って該バ
ッテリ１a,１b,１cを一旦放電させるべく、放電モード
を設定している［ステップＳ３］。尚、バッテリ１a,１
b,１c間の電圧差ΔＶが上記所定電圧に満たない場合に
は、後述するように充電モードが設定される［ステップ
Ｓ４］。
圧差ΔＶが上記所定電圧以上であるとき、充電制御部４
は各バッテリ１a,１b,１cに対する充電に先立って該バ
ッテリ１a,１b,１cを一旦放電させるべく、放電モード
を設定している［ステップＳ３］。尚、バッテリ１a,１
b,１c間の電圧差ΔＶが上記所定電圧に満たない場合に
は、後述するように充電モードが設定される［ステップ
Ｓ４］。
【００１５】しかして放電モードが設定されると、図２
(ａ)に示すように充電器３を介する組電池２の放電ルー
プ（点線矢印）が形成され、各バッテリ１a,１b,１cの
放電が行われる［ステップＳ５］。この際、充電制御部
４は前記各電圧監視回路５a,５b,５cを以て個々に前記
各バッテリ１a,１b,１cの端子電圧Ｖa,Ｖb,Ｖcを監視
し、放電によって各端子電圧Ｖa,Ｖb,Ｖcが第１の基準
電圧Ｖoまで低下したか否かを判定している［ステップ
Ｓ６］。そして各バッテリ１a,１b,１cのいずれかの端
子電圧Ｖa,Ｖb,Ｖcが、その放電によって第１の基準電
圧Ｖoに到達したとき、前記充電器３を介する組電池２
に対する放電を停止させ［ステップＳ７］、同時に各バ
ッテリ１a,１b,１cに対して並列に設けられた放電ＳＷ
６a,６b,６cをそれぞれ導通（ＯＮ）させ、その放電回
路を各バッテリ１a,１b,１cに個々に作用させて各バッ
テリ１a,１b,１c毎に放電させる［ステップＳ８］。
(ａ)に示すように充電器３を介する組電池２の放電ルー
プ（点線矢印）が形成され、各バッテリ１a,１b,１cの
放電が行われる［ステップＳ５］。この際、充電制御部
４は前記各電圧監視回路５a,５b,５cを以て個々に前記
各バッテリ１a,１b,１cの端子電圧Ｖa,Ｖb,Ｖcを監視
し、放電によって各端子電圧Ｖa,Ｖb,Ｖcが第１の基準
電圧Ｖoまで低下したか否かを判定している［ステップ
Ｓ６］。そして各バッテリ１a,１b,１cのいずれかの端
子電圧Ｖa,Ｖb,Ｖcが、その放電によって第１の基準電
圧Ｖoに到達したとき、前記充電器３を介する組電池２
に対する放電を停止させ［ステップＳ７］、同時に各バ
ッテリ１a,１b,１cに対して並列に設けられた放電ＳＷ
６a,６b,６cをそれぞれ導通（ＯＮ）させ、その放電回
路を各バッテリ１a,１b,１cに個々に作用させて各バッ
テリ１a,１b,１c毎に放電させる［ステップＳ８］。
【００１６】その後、各バッテリ１a,１b,１cの端子電
圧Ｖa,Ｖb,Ｖcを監視し、放電によって各バッテリ１a,
１b,１cの端子電圧Ｖa,Ｖb,Ｖcが前記第１の基準電圧Ｖ
oよりも低い第２の基準電圧Ｖ1、具体的には充電残容量
が零（０）と看做し得る電圧Ｖ1まで低下したかを判定
する［ステップＳ９］。そして上記各端子電圧Ｖa,Ｖb,
Ｖcが第２の基準電圧Ｖ1に達したとき、そのバッテリ１
a,１b,１cに対する放電ＳＷ６a,６b,６cを選択的に切り
離して（ＯＦＦ）、当該バッテリにたいする放電を停止
させる［ステップＳ１０］。
圧Ｖa,Ｖb,Ｖcを監視し、放電によって各バッテリ１a,
１b,１cの端子電圧Ｖa,Ｖb,Ｖcが前記第１の基準電圧Ｖ
oよりも低い第２の基準電圧Ｖ1、具体的には充電残容量
が零（０）と看做し得る電圧Ｖ1まで低下したかを判定
する［ステップＳ９］。そして上記各端子電圧Ｖa,Ｖb,
Ｖcが第２の基準電圧Ｖ1に達したとき、そのバッテリ１
a,１b,１cに対する放電ＳＷ６a,６b,６cを選択的に切り
離して（ＯＦＦ）、当該バッテリにたいする放電を停止
させる［ステップＳ１０］。
【００１７】従って、例えば充電残容量が最も少なかっ
た２段目のバッテリ１bの端子電圧Ｖbがいち早く第２の
基準電圧Ｖ1に達すると、図２(ｂ)に示すように該バッ
テリ１bに組み込まれたバイパスＳＷ６bが切り離される
（ＯＦＦ）。この結果、放電回路によるバッテリ１bの
放電が停止される。尚、前記第２の基準電圧Ｖ1は、前
述したように前記バッテリ１a,１b,１cの充電残容量が
零（０）になったときの電圧、即ち、バッテリ１a,１b,
１cの充放電特性が保証される最低電圧として設定され
る。従って前述した如く放電回路が切り離されたバッテ
リは、充電残容量が零（０）の状態、つまり端子電圧が
第２の基準電圧Ｖ1となった状態に保たれることにな
る。
た２段目のバッテリ１bの端子電圧Ｖbがいち早く第２の
基準電圧Ｖ1に達すると、図２(ｂ)に示すように該バッ
テリ１bに組み込まれたバイパスＳＷ６bが切り離される
（ＯＦＦ）。この結果、放電回路によるバッテリ１bの
放電が停止される。尚、前記第２の基準電圧Ｖ1は、前
述したように前記バッテリ１a,１b,１cの充電残容量が
零（０）になったときの電圧、即ち、バッテリ１a,１b,
１cの充放電特性が保証される最低電圧として設定され
る。従って前述した如く放電回路が切り離されたバッテ
リは、充電残容量が零（０）の状態、つまり端子電圧が
第２の基準電圧Ｖ1となった状態に保たれることにな
る。
【００１８】従って放電回路による個々のバッテリ１a,
１b,１cの放電を継続すると、その端子電圧が第２の基
準電圧Ｖ1に達したバッテリから順に、該バッテリに対
して放電回路が切り離されていくことになり、そのバッ
テリの充電残容量が零（０）に設定されることになる。
そして全てのバッテリ１a,１b,１cの端子電圧が第２の
基準電圧Ｖ1に達し、各放電回路がバッテリ１a,１b,１c
からそれぞれ切り離されると（放電ＳＷ６a,６b,６cの
全てがＯＦＦ）、これによって放電の完了が判定される
ことになる［ステップＳ１１］。
１b,１cの放電を継続すると、その端子電圧が第２の基
準電圧Ｖ1に達したバッテリから順に、該バッテリに対
して放電回路が切り離されていくことになり、そのバッ
テリの充電残容量が零（０）に設定されることになる。
そして全てのバッテリ１a,１b,１cの端子電圧が第２の
基準電圧Ｖ1に達し、各放電回路がバッテリ１a,１b,１c
からそれぞれ切り離されると（放電ＳＷ６a,６b,６cの
全てがＯＦＦ）、これによって放電の完了が判定される
ことになる［ステップＳ１１］。
【００１９】以上のようにして組電池２をなすバッテリ
１a,１b,１cの全ての放電完了が検出されると、前述し
た如く設定した放電モードの解除が行われる［ステップ
Ｓ１２］。そしてこの状態で充電モードを設定し［ステ
ップＳ４］、図２(ｃ)に示すように組電池２に対する充
電を開始する。従って各バッテリ１a,１b,１cは、端子
電圧Ｖa,Ｖb,Ｖcが第２の基準電圧Ｖ1の状態、つまり充
電残容量が零（０）に設定された均一な状態で充電電流
が供給され（実線矢印）、その充電が開始されることに
なる。
１a,１b,１cの全ての放電完了が検出されると、前述し
た如く設定した放電モードの解除が行われる［ステップ
Ｓ１２］。そしてこの状態で充電モードを設定し［ステ
ップＳ４］、図２(ｃ)に示すように組電池２に対する充
電を開始する。従って各バッテリ１a,１b,１cは、端子
電圧Ｖa,Ｖb,Ｖcが第２の基準電圧Ｖ1の状態、つまり充
電残容量が零（０）に設定された均一な状態で充電電流
が供給され（実線矢印）、その充電が開始されることに
なる。
【００２０】このような組電池２に対する充電は、例え
ば前記バッテリ１a,１b,１cの端子電圧Ｖa,Ｖb,Ｖcが、
その充放電特性を保証する最大電圧（満充電）に達した
か否かを判定することで、充電完了を監視しながら行わ
れる［ステップＳ１３］。そして充電完了が検出された
とき、充電モードを解除することで、その充電動作が停
止される［ステップＳ１４］。
ば前記バッテリ１a,１b,１cの端子電圧Ｖa,Ｖb,Ｖcが、
その充放電特性を保証する最大電圧（満充電）に達した
か否かを判定することで、充電完了を監視しながら行わ
れる［ステップＳ１３］。そして充電完了が検出された
とき、充電モードを解除することで、その充電動作が停
止される［ステップＳ１４］。
【００２１】尚、このような充電モードの設定による組
電池２の充電は、前述したバッテリ１a,１b,１c間の電
圧差ΔＶが所定電圧に満たないとき、充電残容量に大き
な差がないとして上述した放電制御を行うことなく実行
される。つまり各バッテリ１a,１b,１cの充電残容量の
差異が小さく、この状態のまま組電池２に対する充電を
行ってもバッテリを過充電する虞がないことから、放電
制御を行うことなく充電を開始する。
電池２の充電は、前述したバッテリ１a,１b,１c間の電
圧差ΔＶが所定電圧に満たないとき、充電残容量に大き
な差がないとして上述した放電制御を行うことなく実行
される。つまり各バッテリ１a,１b,１cの充電残容量の
差異が小さく、この状態のまま組電池２に対する充電を
行ってもバッテリを過充電する虞がないことから、放電
制御を行うことなく充電を開始する。
【００２２】かくして上述した如く構成され、作用する
本充電装置によれば、組電池２を構成するバッテリ１a,
１b,１c間の端子電圧Ｖa,Ｖb,Ｖcに、例えば０.５Ｖ以
上の差が認められるとき、各バッテリ１a,１b,１cの充
電残容量に差異が生じているとして判定して、その充電
に先立って各バッテリ１a,１b,１cを一旦放電させるも
のとなっている。そしてこの組電池２の放電時にバッテ
リ１a,１b,１cのいずれかの端子電圧Ｖa,Ｖb,Ｖcが第１
の基準電圧Ｖoに達したとき、組電池２の全体にに対す
る放電を停止させ、各バッテリ１a,１b,１cのそれぞれ
に放電回路を接続して各バッテリ１a,１b,１cを個々に
放電させる。
本充電装置によれば、組電池２を構成するバッテリ１a,
１b,１c間の端子電圧Ｖa,Ｖb,Ｖcに、例えば０.５Ｖ以
上の差が認められるとき、各バッテリ１a,１b,１cの充
電残容量に差異が生じているとして判定して、その充電
に先立って各バッテリ１a,１b,１cを一旦放電させるも
のとなっている。そしてこの組電池２の放電時にバッテ
リ１a,１b,１cのいずれかの端子電圧Ｖa,Ｖb,Ｖcが第１
の基準電圧Ｖoに達したとき、組電池２の全体にに対す
る放電を停止させ、各バッテリ１a,１b,１cのそれぞれ
に放電回路を接続して各バッテリ１a,１b,１cを個々に
放電させる。
【００２３】その後、各バッテリ１a,１b,１cの端子電
圧Ｖa,Ｖb,Ｖcが第２の基準電圧Ｖ1に達したとき、その
充電残容量が零（０）になったとして該バッテリから放
電回路を切り離すことで、その放電を停止させるものと
なっている。この結果、バッテリ１a,１b,１cから放電
回路をそれぞれ切り離した状態においては、各バッテリ
１a,１b,１cの端子電圧Ｖa,Ｖb,Ｖcはそれぞれ第２の基
準電圧Ｖ1となり、各バッテリ１a,１b,１cの充電残容量
がそれぞれ零（０）に揃えられる。そしてこのようにし
て各バッテリバッテリ１a,１b,１cの状態（充電残容
量）を揃えた上で組電池２に対する充電を開始するの
で、各バッテリ１a,１b,１cを均等に充電していくこと
が可能となり、充電残容量の差異に起因する特定のバッ
テリの過充電を未然に防ぐことが可能となる。
圧Ｖa,Ｖb,Ｖcが第２の基準電圧Ｖ1に達したとき、その
充電残容量が零（０）になったとして該バッテリから放
電回路を切り離すことで、その放電を停止させるものと
なっている。この結果、バッテリ１a,１b,１cから放電
回路をそれぞれ切り離した状態においては、各バッテリ
１a,１b,１cの端子電圧Ｖa,Ｖb,Ｖcはそれぞれ第２の基
準電圧Ｖ1となり、各バッテリ１a,１b,１cの充電残容量
がそれぞれ零（０）に揃えられる。そしてこのようにし
て各バッテリバッテリ１a,１b,１cの状態（充電残容
量）を揃えた上で組電池２に対する充電を開始するの
で、各バッテリ１a,１b,１cを均等に充電していくこと
が可能となり、充電残容量の差異に起因する特定のバッ
テリの過充電を未然に防ぐことが可能となる。
【００２４】しかも上述した装置によれば各バッテリ１
a,１b,１c毎に、その端子電圧Ｖa,Ｖb,Ｖcに応じて放電
回路の並列接続とその切り離しを制御するので、その制
御系が非常に簡単であり、充電制御部４においては放電
の必要性を判断するだけで良い。従って全体構成の簡易
化を図ることも可能である等の効果が奏せられる。更に
は各バッテリ１a,１b,１cの充電残容量を零（０）に設
定した状態からその充電を開始することができるので、
充電量の管理が容易であり、組電池２の使用状況や、そ
の特性劣化状況も容易に把握することが可能となる等の
効果が奏せられる。
a,１b,１c毎に、その端子電圧Ｖa,Ｖb,Ｖcに応じて放電
回路の並列接続とその切り離しを制御するので、その制
御系が非常に簡単であり、充電制御部４においては放電
の必要性を判断するだけで良い。従って全体構成の簡易
化を図ることも可能である等の効果が奏せられる。更に
は各バッテリ１a,１b,１cの充電残容量を零（０）に設
定した状態からその充電を開始することができるので、
充電量の管理が容易であり、組電池２の使用状況や、そ
の特性劣化状況も容易に把握することが可能となる等の
効果が奏せられる。
【００２５】尚、本発明は上述した実施形態に限定され
るものではない。例えばバッテリの端子電圧の差に拘わ
ることなく、マニュアル操作によって定期的に組電池２
を放電させた後にその充電を行うようにしても良い。こ
のようにすればバッテリ特性のバラツキを押さえ、その
電池寿命の長期化を図ることが可能となる。更には組電
池の放電時における放電回路の並列接続の具合によっ
て、各バッテリの劣化の度合を判定することも可能であ
り、早期にメインテナンスを施すことも可能である。そ
の他、本発明はその要旨を逸脱しない範囲で種々変形し
て実施することができる。
るものではない。例えばバッテリの端子電圧の差に拘わ
ることなく、マニュアル操作によって定期的に組電池２
を放電させた後にその充電を行うようにしても良い。こ
のようにすればバッテリ特性のバラツキを押さえ、その
電池寿命の長期化を図ることが可能となる。更には組電
池の放電時における放電回路の並列接続の具合によっ
て、各バッテリの劣化の度合を判定することも可能であ
り、早期にメインテナンスを施すことも可能である。そ
の他、本発明はその要旨を逸脱しない範囲で種々変形し
て実施することができる。
【００２６】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、直
列に接続された複数のバッテリにそれぞれ選択的に並列
接続される放電回路、前記各バッテリの端子電圧をそれ
ぞれ検出する電圧検出手段、そしてこの電圧検出手段に
より検出された前記各バッテリの端子電圧に従って前記
組電池に対する充電を制御する制御手段を備え、特に前
記制御手段において前記各バッテリ間における端子電圧
Ｖの差ΔＶ（例えば０.５Ｖ）を超えるときに前記組電
池に対する充電に先立って放電モードを設定して前記組
電池を放電させ、更にこの放電モードの設定時に前記各
バッテリのいずれかの端子電圧Ｖが第１の基準電圧Ｖo
に達したとき、組電池全体に対する放電を停止させ、各
バッテリに前記放電回路をそれぞれ並列接続して個々の
バッテリ毎に放電させる。そして各バッテリの端子電圧
が第２の基準電圧Ｖ1に達したとき、そのバッテリに対
する放電回路を切り離して放電を停止させるものとなっ
ている。
列に接続された複数のバッテリにそれぞれ選択的に並列
接続される放電回路、前記各バッテリの端子電圧をそれ
ぞれ検出する電圧検出手段、そしてこの電圧検出手段に
より検出された前記各バッテリの端子電圧に従って前記
組電池に対する充電を制御する制御手段を備え、特に前
記制御手段において前記各バッテリ間における端子電圧
Ｖの差ΔＶ（例えば０.５Ｖ）を超えるときに前記組電
池に対する充電に先立って放電モードを設定して前記組
電池を放電させ、更にこの放電モードの設定時に前記各
バッテリのいずれかの端子電圧Ｖが第１の基準電圧Ｖo
に達したとき、組電池全体に対する放電を停止させ、各
バッテリに前記放電回路をそれぞれ並列接続して個々の
バッテリ毎に放電させる。そして各バッテリの端子電圧
が第２の基準電圧Ｖ1に達したとき、そのバッテリに対
する放電回路を切り離して放電を停止させるものとなっ
ている。
【００２７】従って本発明によれば、組電池の充電に先
立って各バッテリの充電状態を簡単に、しかも効果的に
一定に揃えることができ、充電残容量の差異に起因する
過充電や過放電を未然に防ぐことができる。しかも各バ
ッテリの充電量を適性化することができるので、組電池
としての特性の安定化と長寿命化かを図ることができ
る。更には簡単な構成の装置として実現することができ
る等の実用上多大なる効果が奏せられる。
立って各バッテリの充電状態を簡単に、しかも効果的に
一定に揃えることができ、充電残容量の差異に起因する
過充電や過放電を未然に防ぐことができる。しかも各バ
ッテリの充電量を適性化することができるので、組電池
としての特性の安定化と長寿命化かを図ることができ
る。更には簡単な構成の装置として実現することができ
る等の実用上多大なる効果が奏せられる。
【図１】本発明の一実施形態に係る組電池の充電装置の
概略的な構成を示す図。
概略的な構成を示す図。
【図２】実施形態に係る充電装置による組電池の放電時
の作用を模式的に示す図。
の作用を模式的に示す図。
【図３】実施形態に係る充電装置における全体的な制御
の流れを示す図。
の流れを示す図。
１a,１b,１c バッテリ
２ 組電池
３ 充電器
４ 充電制御部
５a,５b,５c 電圧監視回路
６a,６b,６c 放電スイッチ（放電ＳＷ）
７a,７b,７c 放電抵抗器
フロントページの続き
(56)参考文献 特開 平５−236664（ＪＰ，Ａ)
特開 平９−74689（ＪＰ，Ａ)
特開 平７−255134（ＪＰ，Ａ)
特開 平７−322492（ＪＰ，Ａ)
特開 平８−138750（ＪＰ，Ａ)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
H02J 7/00 - 7/12
H02J 7/34 - 7/36
Claims (2)
- 【請求項１】 直列に接続された複数のバッテリからな
る組電池を充電する充電装置であって、 前記各バッテリにそれぞれ選択的に並列接続される放電
回路と、前記各バッテリの端子電圧をそれぞれ検出する
電圧検出手段と、この電圧検出手段により検出された前
記各バッテリの端子電圧に従って前記組電池に対する充
電を制御する制御手段とを具備してなり、 前記制御手段は、前記各バッテリ間における端子電圧の
差が所定電圧を超えるとき、前記組電池に対する充電に
先立って放電モードを設定して前記組電池を放電させる
放電制御手段と、この放電モードの設定時に前記各バッ
テリの端子電圧の少なくとも１つが第１の基準電圧に達
したとき、前記組電池に対する放電を停止すると共に、
前記各バッテリに前記放電回路を並列接続し、前記各バ
ッテリの端子電圧が前記第１の基準電圧より低い第２の
基準電圧に達したとき、当該バッテリと前記放電回路と
の接続を切断する放電回路制御手段とを備えたことを特
徴とする組電池の充電装置。 - 【請求項２】 前記制御手段は、組電池を構成する複数
のバッテリと前記各放電回路との並列接続の全てが切り
離されたとき、放電モードを解除すると共に、前記組電
池に対する充電を開始することを特徴とする請求項１に
記載の組電池の充電装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP07840297A JP3475992B2 (ja) | 1997-03-28 | 1997-03-28 | 組電池の充電装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP07840297A JP3475992B2 (ja) | 1997-03-28 | 1997-03-28 | 組電池の充電装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10271699A JPH10271699A (ja) | 1998-10-09 |
| JP3475992B2 true JP3475992B2 (ja) | 2003-12-10 |
Family
ID=13661041
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP07840297A Expired - Fee Related JP3475992B2 (ja) | 1997-03-28 | 1997-03-28 | 組電池の充電装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3475992B2 (ja) |
Families Citing this family (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001258167A (ja) * | 2000-03-10 | 2001-09-21 | Sanyo Electric Co Ltd | 組電池の制御装置 |
| KR20030092391A (ko) * | 2002-05-29 | 2003-12-06 | 현대자동차주식회사 | 전기 차량의 배터리팩 충전 제어장치 및 방법 |
| JP5091473B2 (ja) * | 2006-12-14 | 2012-12-05 | パナソニック株式会社 | 組電池制御方法、組電池制御回路、及びこれを備えた充電回路、電池パック |
| US8823323B2 (en) * | 2009-04-16 | 2014-09-02 | Valence Technology, Inc. | Batteries, battery systems, battery submodules, battery operational methods, battery system operational methods, battery charging methods, and battery system charging methods |
| JP2014146418A (ja) * | 2013-01-25 | 2014-08-14 | Toyota Motor Corp | 組電池の処理装置及び組電池の処理方法 |
| JP6260106B2 (ja) | 2013-04-25 | 2018-01-17 | 株式会社Ｇｓユアサ | 蓄電装置 |
| JP6958270B2 (ja) * | 2017-11-13 | 2021-11-02 | Tdk株式会社 | 組電池の単電池間容量調整装置 |
-
1997
- 1997-03-28 JP JP07840297A patent/JP3475992B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH10271699A (ja) | 1998-10-09 |
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