JP3479872B2 - 充放電装置 - Google Patents
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Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、二次電池の性能試
験等に使用する充放電装置に関する。各種の構成の二次
電池に対して、充電と放電とを繰り返すことにより、充
放電特性や寿命等の試験を行う為の充放電装置が知られ
ている。二次電池として、個別電池と、それらを組合せ
所望の電圧及び容量とした組電池とに大別することがで
きる。従って、個別電池と組電池とに対しても充放電に
よる試験を行うことが必要となる。 【０００２】 【従来の技術】図７は従来例の充放電装置の説明図であ
り、２１は個別電池又は組電池等の被試験二次電池、２
２は直流電源、２３は電子負荷装置、２４は試験制御
部、Ｑ１〜Ｑ４は充電，放電の切替えを行うスイッチ回
路を構成するトランジスタ、Ｑ５は電流を所定値に制御
する為のトランジスタ、Ｒ１，Ｒ２は抵抗、ＲＶは可変
抵抗、ＯＰＡは演算増幅器である。 【０００３】充電時は、試験制御部２４によってトラン
ジスタＱ１，Ｑ４をオンとし、設定する充電電流に対応
して可変抵抗をＲＶを制御する。それによって、電子負
荷装置２３を介して直流電源２２から一点鎖線矢印で示
す経路で充電電流が流れ、抵抗Ｒ１に流れる電流を検出
して、演算増幅器ＯＰＡによりトランジスタＱ５を制御
し、充電電流を設定値となるように制御する。 【０００４】又放電時は、試験制御部２４によってトラ
ンジスタＱ２，Ｑ３をオンとし、設定する放電電流に対
応して可変抵抗ＲＶを制御する。それによって、電子負
荷装置２３を介して点線矢印で示す経路で放電電流が流
れ、抵抗Ｒ１に流れる電流を検出して、演算増幅器ＯＰ
ＡによりトランジスタＱ５を制御し、放電電流を設定値
となるように制御する。 【０００５】試験制御部２４は、被試験二次電池２１の
電圧，電流，温度等を測定すると共に、所定回数の充放
電の繰り返し等を制御するものであり、測定機能等は図
示を省略している。 【０００６】 【発明が解決しようとする課題】直流電源２２は、被試
験二次電池２１の電圧より高い電圧を出力する構成であ
り、例えば、被試験二次電池２１に対して、５Ｖ，１０
０Ａで充放電できる構成とする場合、直流電源２２は５
Ｖ以上の出力電圧で１００Ａの充電電流を供給する必要
があり、又電子負荷装置２３は、１００Ａの充放電電流
を制御するものであるから、５００Ｗ程度の電力容量の
構成を用いることになる。 【０００７】このような被試験二次電池を個別電池と
し、３個の個別電池を同時に試験する場合、図７に示す
構成の充放電装置を３個設けることになる。又この３個
の個別電池を直列に接続した構成の組電池に対しては、
直流電源２２は１５Ｖ以上の出力電圧で１００Ａの充電
電流を供給する構成とし、又電子負荷装置２３は、１５
Ｖ，１００Ａの充放電電流を制御するものであるから、
１５００Ｗの電力容量の構成が必要となる。 【０００８】前述のように、個別電池と、それを複数直
列に接続した構成の組電池とに対する充放電試験を行う
為には、それぞれに対応して２種類の充放電装置を用意
する必要があり、コストアップとなる問題があった。本
発明は、個別電池対応の充放電機構を用いて組電池の充
放電を可能とすることを目的とする。 【０００９】 【課題を解決するための手段】本発明の充放電装置は、
二次電池に対する充電及び放電を制御する充放電装置で
あって、組電池を構成する個別電池Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３対
応の直流電源ＰＷＲ１，ＰＷＲ２，ＰＷＲ３及び電子負
荷装置ＥＵＬ１，ＥＵＬ２，ＥＵＬ３と、直流電源を前
記組電池の充電の為に直列に接続するか又は前記個別電
池の充電の為に該個別電池対応に接続するかを切替える
第１のスイッチ回路ＳＷ１と、個別電池対応の前記直流
電源と前記電子負荷装置とを第１のスイッチ回路ＳＷ１
を介して直列に接続して個別電池の充電経路を形成し、
又電子負荷装置を介して個別電池の放電経路を形成し、
又第１のスイッチ回路ＳＷ１を介して直流電源を直列に
接続すると共に、電子負荷装置を並列に接続して組電池
の充電経路を形成し、又電子負荷装置を並列に接続して
組電池の放電経路を形成する第２のスイッチ回路ＳＷ２
とを備えている。 【００１０】 【発明の実施の形態】図１は本発明の実施の形態の説明
図であり、Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３は個別電池、ＰＷＲ１，Ｐ
ＷＲ２，ＰＷＲ３は直流電源、ＥＵＬ１，ＥＵＬ２，Ｅ
ＵＬ３は電子負荷装置、ＳＷ１は第１のスイッチ回路、
ＳＷ２は第２のスイッチ回路、Ｓ１〜Ｓ１０はＦＥＴ
（電界効果トランジスタ）等によるスイッチを示す。又
点線で示す接続線Ａは、個別電池Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３を直
列に接続した構成の組電池を構成する場合の接続線を示
す。 【００１１】直流電源ＰＷＲ１，ＰＷＲ２，ＰＷＲ３
は、交流電圧を整流して平滑化することにより、個別電
池Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３対応の直流電圧を出力する構成とす
ることができるものであり、又電子負荷装置ＥＵＬ１，
ＥＵＬ２，ＥＵＬ３は、従来例と同様にトランジスタと
演算増幅器とを含む構成として、設定電流となるように
制御する構成を適用することができる。 【００１２】そして、個別電池Ｂ１対応に、直流電源Ｐ
ＷＲ１と電子負荷装置ＥＵＬ１と第１のスイッチ回路Ｓ
Ｗ１と第２のスイッチ回路ＳＷ２とによる充放電装置を
構成し、同様に、個別電池Ｂ２対応に、直流電源ＰＷＲ
２と電子負荷装置ＥＵＬ２と第１のスイッチ回路ＳＷ１
と第２のスイッチ回路ＳＷ２とによる充放電装置を構成
し、又個別電池Ｂ３対応に、直流電源ＰＷＲ３と電子負
荷装置ＥＵＬ３と第２のスイッチ回路ＳＷ２（次の個別
電池Ｂ４がないことにより、第１のスイッチ回路ＳＷ１
は省略可能であるから、図示を省略している）とによる
充放電装置を構成している。 【００１３】又第２のスイッチ回路ＳＷ２は、直流電源
ＰＷＲ１対応と、他の直流電源ＰＷＲ２，ＰＷＲ３対応
とに対して、スイッチＳ１，Ｓ２，Ｓ７との接続構成が
相違しているが、第２のスイッチ回路ＳＷ２を総て同一
の構成とし、先頭に位置する第２のスイッチ回路ＳＷ２
に対してのみ、図示のように接続するものである。又前
述のように、直流電源ＰＷＲ３に対して第１のスイッチ
回路ＳＷ１を省略しているが、この第１のスイッチ回路
ＳＷ１を設けた場合、スイッチＳ９を連続的にオン状態
とすれば良いことになる。なお、スイッチＳ１〜Ｓ１０
を制御する試験制御部等は図示を省略しているが、バイ
ボーラ・トランジスタや電界効果トランジスタ等により
スイッチＳ１〜Ｓ１０を構成した場合、マイクロプロセ
ッサ等を含む試験制御部によって、所望のスイッチのオ
ン，オフを容易に制御することができる。タイマ等と組
合せることにより、シーケンス制御に従ってスイッチの
オン，オフ制御も可能となる。 【００１４】図２は動作モードに対するスイッチの動作
説明図であり、第１のスイッチ回路ＳＷ１のスイッチＳ
９，Ｓ１０と、第２のスイッチ回路ＳＷ２のスイッチＳ
１〜Ｓ８とについて、個別電池の充放電の場合の個別充
電，個別放電と、組電池の充放電の場合の一括充電，一
括放電とに於けるスイッチＳ１〜Ｓ１０のオン，オフを
示している。 【００１５】例えば、個別充電の場合、スイッチＳ１，
Ｓ６，Ｓ９をオンとし、他のスイッチはオフとする。そ
れによって、図３に示す状態となる。なお、この場合の
点線で示す接続線Ａは省略されるものである。そして、
例えば、個別電池Ｂ１に対して、直流電源ＰＷＲ１か
ら、スイッチＳ１→電子負荷装置ＥＵＬ１→スイッチＳ
７→個別電池Ｂ1 →スイッチＳ９の点線矢印で示す経路
で、電子負荷装置ＥＵＬ１による充電電流制御によって
充電が行われる。同様に、個別電池Ｂ２，Ｂ３に対して
も、それぞれに対応する直流電源ＰＷＲ２，ＰＷＲ３か
ら電子負荷装置ＥＵＬ２，ＥＵＬ３を介して充電するこ
とができる。 【００１６】又図２に於いて、個別放電の場合、スイッ
チＳ５，Ｓ８をオンとし、他のスイッチをオフとする。
従って、図４に示す状態となる。例えば、個別電池Ｂ１
に対しては、スイッチＳ５→電子負荷装置ＥＵＬ１→ス
イッチＳ８の点線矢印で示す経路で、電子負荷装置ＥＵ
Ｌ１による放電電流制御によって放電することができ
る。同様に、個別電池Ｂ２，Ｂ３に対しても、それぞれ
対応する電子負荷装置ＥＵＬ２，ＥＵＬ３を介して放電
することができる。 【００１７】又図２に於いて、一括充電の場合、スイッ
チＳ２，Ｓ７，Ｓ１０をオンとし、他のスイッチをオフ
とする。それによって、図５に示す状態となる。なお、
個別電池Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３を、実線で示す接続線Ａ（図
１，図３，図４に於いては点線で示す）によって接続し
た構成の組電池に対する充電の場合であり、第１のスイ
ッチ回路ＳＷ１のスイッチＳ１０によって個別電池対応
の直流電源ＰＷＲ１，ＰＷＲ２，ＰＷＲ３は直列に接続
される。従って、個別電池Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３がそれぞれ
５Ｖの電圧で、組電池とした時に１５Ｖの電圧となる
が、それぞれ５Ｖ以上の出力電圧の直流電源ＰＷＲ１，
ＰＷＲ２，ＰＷＲ３も直列に接続されるから、１５Ｖの
組電池の充電電源となる。 【００１８】又電子負荷装置ＥＵＬ１，ＥＵＬ２，ＥＵ
Ｌ３は、スイッチＳ２，Ｓ７を介して、直流電源ＰＷＲ
１，ＰＷＲ２，ＰＷＲ３と組電池との間に並列接続され
た状態となる。従って、充電電流は点線矢印で示すよう
に、組電池に流れて充電することができる。 【００１９】又電子負荷装置ＥＵＬ１，ＥＵＬ２，ＥＵ
Ｌ３は、電流制御機能を備えているから、組電池に対し
て設定する充電電流の１／３の電流をそれぞれ制御する
ように設定することになる。又電子負荷装置ＥＵＬ１，
ＥＵＬ２，ＥＵＬ３は、通常は、組電池の電圧程度以上
の耐電圧特性を有するものであるから、直流電源ＰＷＲ
１，ＰＷＲ２，ＰＷＲ３を直列接続した場合の電圧に対
しても充分に耐えることができる。 【００２０】又図２に於いて、一括放電の場合、スイッ
チＳ３，Ｓ４，Ｓ１０をオンとし、他のスイッチをオフ
とする。それによって、図６に示す状態となる。なお、
スイッチＳ１０は、オンでもオフでも組電池の放電には
影響を与えないスイッチであり、図６ではオフ状態の場
合を示している。前述の一括充電後、図６に示すスイッ
チのオン，オフ状態とすると、電子負荷装置ＥＵＬ１，
ＥＵＬ２，ＥＵＬ３は、スイッチＳ３，Ｓ４を介して、
組電池に対して並列接続される。そして、点線矢印で示
す経路で、電子負荷装置ＥＵＬ１，ＥＵＬ２，ＥＵＬ３
のそれぞれの電流制御に従った放電電流が流れる。 【００２１】従って、個別電池Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３，・・
・に対応した直流電源ＰＷＲ１，ＰＷＲ２，ＰＷＲ３，
・・・と電子負荷装置ＥＵＬ１，ＥＵＬ２，ＥＵＬ３，
・・・とを設けることにより、第１，第２のスイッチ回
路ＳＷ１，ＳＷ２によって、組電池に対する充電及び放
電を可能とすることができる。 【００２２】更に、組電池に対して一括充電した場合、
個別電池対応に組電池から端子を導出できる場合、図４
に示すスイッチのオン，オフ構成によって個別放電によ
り組電池を構成する個別電池について特性のばらつき等
を測定することができる。同様に、図３に示すスイッチ
のオン，オフ構成によって、組電池を構成する各個別電
池に対する個別充電を行った後、図６に示すスイッチの
オン，オフ構成によって、組電池としての一括放電を行
い、組電池としての特性を測定することもできる。 【００２３】又第１のスイッチ回路ＳＷ１と第２のスイ
ッチ回路ＳＷ２とは、前述のように、ＦＥＴ（電界効果
トランジスタ）等によるスイッチによって構成し、図示
を省略している試験制御部から、個別充電，個別放電，
一括充電，一括放電に対応して、スイッチＳ１〜Ｓ１０
のオン，オフを制御する構成とすることができる。又電
圧，電流，温度等の測定手段は図示を省略しているが、
一般の二次電池の試験装置と同様に設けるものである。
又３個の個別電池Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３又はそれらを直列に
接続した組電池の場合を示しているが、更に多数の個別
電池又はそれらを直列に接続した構成の組電池に対する
充放電装置を構成することができる。 【００２４】 【発明の効果】以上説明したように、本発明は、組電池
を構成する個別電池対応の直流電源，電子負荷装置，第
１のスイッチ回路ＳＷ１，第２のスイッチ回路ＳＷ２を
有し、組電池に充電する一括充電時は、第１のスイッチ
回路ＳＷ１により直流電源を直列に接続し、第２のスイ
ッチＳＷ２により電子負荷装置を並列接続して充電電流
を制御し、又組電池を放電する一括放電時は、第２のス
イッチ回路ＳＷ２により直流電源を切り離して、並列接
続の電子負荷装置を組電池に接続し、放電電流を制御す
ることができる。 【００２５】従って、個別電池に対する充放電機能を組
合せ接続することにより、複数の個別電池の直列接続し
た構成に対応する組電池に対する充放電が可能となり、
各種の二次電池に対しても経済的な充放電装置とするこ
とが可能となる利点がある。更に、組電池を構成する各
個別電池対応に特性を試験する為の充放電を第１，第２
のスイッチ回路ＳＷ１，ＳＷ２の制御によって行うこと
ができる利点がある。
験等に使用する充放電装置に関する。各種の構成の二次
電池に対して、充電と放電とを繰り返すことにより、充
放電特性や寿命等の試験を行う為の充放電装置が知られ
ている。二次電池として、個別電池と、それらを組合せ
所望の電圧及び容量とした組電池とに大別することがで
きる。従って、個別電池と組電池とに対しても充放電に
よる試験を行うことが必要となる。 【０００２】 【従来の技術】図７は従来例の充放電装置の説明図であ
り、２１は個別電池又は組電池等の被試験二次電池、２
２は直流電源、２３は電子負荷装置、２４は試験制御
部、Ｑ１〜Ｑ４は充電，放電の切替えを行うスイッチ回
路を構成するトランジスタ、Ｑ５は電流を所定値に制御
する為のトランジスタ、Ｒ１，Ｒ２は抵抗、ＲＶは可変
抵抗、ＯＰＡは演算増幅器である。 【０００３】充電時は、試験制御部２４によってトラン
ジスタＱ１，Ｑ４をオンとし、設定する充電電流に対応
して可変抵抗をＲＶを制御する。それによって、電子負
荷装置２３を介して直流電源２２から一点鎖線矢印で示
す経路で充電電流が流れ、抵抗Ｒ１に流れる電流を検出
して、演算増幅器ＯＰＡによりトランジスタＱ５を制御
し、充電電流を設定値となるように制御する。 【０００４】又放電時は、試験制御部２４によってトラ
ンジスタＱ２，Ｑ３をオンとし、設定する放電電流に対
応して可変抵抗ＲＶを制御する。それによって、電子負
荷装置２３を介して点線矢印で示す経路で放電電流が流
れ、抵抗Ｒ１に流れる電流を検出して、演算増幅器ＯＰ
ＡによりトランジスタＱ５を制御し、放電電流を設定値
となるように制御する。 【０００５】試験制御部２４は、被試験二次電池２１の
電圧，電流，温度等を測定すると共に、所定回数の充放
電の繰り返し等を制御するものであり、測定機能等は図
示を省略している。 【０００６】 【発明が解決しようとする課題】直流電源２２は、被試
験二次電池２１の電圧より高い電圧を出力する構成であ
り、例えば、被試験二次電池２１に対して、５Ｖ，１０
０Ａで充放電できる構成とする場合、直流電源２２は５
Ｖ以上の出力電圧で１００Ａの充電電流を供給する必要
があり、又電子負荷装置２３は、１００Ａの充放電電流
を制御するものであるから、５００Ｗ程度の電力容量の
構成を用いることになる。 【０００７】このような被試験二次電池を個別電池と
し、３個の個別電池を同時に試験する場合、図７に示す
構成の充放電装置を３個設けることになる。又この３個
の個別電池を直列に接続した構成の組電池に対しては、
直流電源２２は１５Ｖ以上の出力電圧で１００Ａの充電
電流を供給する構成とし、又電子負荷装置２３は、１５
Ｖ，１００Ａの充放電電流を制御するものであるから、
１５００Ｗの電力容量の構成が必要となる。 【０００８】前述のように、個別電池と、それを複数直
列に接続した構成の組電池とに対する充放電試験を行う
為には、それぞれに対応して２種類の充放電装置を用意
する必要があり、コストアップとなる問題があった。本
発明は、個別電池対応の充放電機構を用いて組電池の充
放電を可能とすることを目的とする。 【０００９】 【課題を解決するための手段】本発明の充放電装置は、
二次電池に対する充電及び放電を制御する充放電装置で
あって、組電池を構成する個別電池Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３対
応の直流電源ＰＷＲ１，ＰＷＲ２，ＰＷＲ３及び電子負
荷装置ＥＵＬ１，ＥＵＬ２，ＥＵＬ３と、直流電源を前
記組電池の充電の為に直列に接続するか又は前記個別電
池の充電の為に該個別電池対応に接続するかを切替える
第１のスイッチ回路ＳＷ１と、個別電池対応の前記直流
電源と前記電子負荷装置とを第１のスイッチ回路ＳＷ１
を介して直列に接続して個別電池の充電経路を形成し、
又電子負荷装置を介して個別電池の放電経路を形成し、
又第１のスイッチ回路ＳＷ１を介して直流電源を直列に
接続すると共に、電子負荷装置を並列に接続して組電池
の充電経路を形成し、又電子負荷装置を並列に接続して
組電池の放電経路を形成する第２のスイッチ回路ＳＷ２
とを備えている。 【００１０】 【発明の実施の形態】図１は本発明の実施の形態の説明
図であり、Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３は個別電池、ＰＷＲ１，Ｐ
ＷＲ２，ＰＷＲ３は直流電源、ＥＵＬ１，ＥＵＬ２，Ｅ
ＵＬ３は電子負荷装置、ＳＷ１は第１のスイッチ回路、
ＳＷ２は第２のスイッチ回路、Ｓ１〜Ｓ１０はＦＥＴ
（電界効果トランジスタ）等によるスイッチを示す。又
点線で示す接続線Ａは、個別電池Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３を直
列に接続した構成の組電池を構成する場合の接続線を示
す。 【００１１】直流電源ＰＷＲ１，ＰＷＲ２，ＰＷＲ３
は、交流電圧を整流して平滑化することにより、個別電
池Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３対応の直流電圧を出力する構成とす
ることができるものであり、又電子負荷装置ＥＵＬ１，
ＥＵＬ２，ＥＵＬ３は、従来例と同様にトランジスタと
演算増幅器とを含む構成として、設定電流となるように
制御する構成を適用することができる。 【００１２】そして、個別電池Ｂ１対応に、直流電源Ｐ
ＷＲ１と電子負荷装置ＥＵＬ１と第１のスイッチ回路Ｓ
Ｗ１と第２のスイッチ回路ＳＷ２とによる充放電装置を
構成し、同様に、個別電池Ｂ２対応に、直流電源ＰＷＲ
２と電子負荷装置ＥＵＬ２と第１のスイッチ回路ＳＷ１
と第２のスイッチ回路ＳＷ２とによる充放電装置を構成
し、又個別電池Ｂ３対応に、直流電源ＰＷＲ３と電子負
荷装置ＥＵＬ３と第２のスイッチ回路ＳＷ２（次の個別
電池Ｂ４がないことにより、第１のスイッチ回路ＳＷ１
は省略可能であるから、図示を省略している）とによる
充放電装置を構成している。 【００１３】又第２のスイッチ回路ＳＷ２は、直流電源
ＰＷＲ１対応と、他の直流電源ＰＷＲ２，ＰＷＲ３対応
とに対して、スイッチＳ１，Ｓ２，Ｓ７との接続構成が
相違しているが、第２のスイッチ回路ＳＷ２を総て同一
の構成とし、先頭に位置する第２のスイッチ回路ＳＷ２
に対してのみ、図示のように接続するものである。又前
述のように、直流電源ＰＷＲ３に対して第１のスイッチ
回路ＳＷ１を省略しているが、この第１のスイッチ回路
ＳＷ１を設けた場合、スイッチＳ９を連続的にオン状態
とすれば良いことになる。なお、スイッチＳ１〜Ｓ１０
を制御する試験制御部等は図示を省略しているが、バイ
ボーラ・トランジスタや電界効果トランジスタ等により
スイッチＳ１〜Ｓ１０を構成した場合、マイクロプロセ
ッサ等を含む試験制御部によって、所望のスイッチのオ
ン，オフを容易に制御することができる。タイマ等と組
合せることにより、シーケンス制御に従ってスイッチの
オン，オフ制御も可能となる。 【００１４】図２は動作モードに対するスイッチの動作
説明図であり、第１のスイッチ回路ＳＷ１のスイッチＳ
９，Ｓ１０と、第２のスイッチ回路ＳＷ２のスイッチＳ
１〜Ｓ８とについて、個別電池の充放電の場合の個別充
電，個別放電と、組電池の充放電の場合の一括充電，一
括放電とに於けるスイッチＳ１〜Ｓ１０のオン，オフを
示している。 【００１５】例えば、個別充電の場合、スイッチＳ１，
Ｓ６，Ｓ９をオンとし、他のスイッチはオフとする。そ
れによって、図３に示す状態となる。なお、この場合の
点線で示す接続線Ａは省略されるものである。そして、
例えば、個別電池Ｂ１に対して、直流電源ＰＷＲ１か
ら、スイッチＳ１→電子負荷装置ＥＵＬ１→スイッチＳ
７→個別電池Ｂ1 →スイッチＳ９の点線矢印で示す経路
で、電子負荷装置ＥＵＬ１による充電電流制御によって
充電が行われる。同様に、個別電池Ｂ２，Ｂ３に対して
も、それぞれに対応する直流電源ＰＷＲ２，ＰＷＲ３か
ら電子負荷装置ＥＵＬ２，ＥＵＬ３を介して充電するこ
とができる。 【００１６】又図２に於いて、個別放電の場合、スイッ
チＳ５，Ｓ８をオンとし、他のスイッチをオフとする。
従って、図４に示す状態となる。例えば、個別電池Ｂ１
に対しては、スイッチＳ５→電子負荷装置ＥＵＬ１→ス
イッチＳ８の点線矢印で示す経路で、電子負荷装置ＥＵ
Ｌ１による放電電流制御によって放電することができ
る。同様に、個別電池Ｂ２，Ｂ３に対しても、それぞれ
対応する電子負荷装置ＥＵＬ２，ＥＵＬ３を介して放電
することができる。 【００１７】又図２に於いて、一括充電の場合、スイッ
チＳ２，Ｓ７，Ｓ１０をオンとし、他のスイッチをオフ
とする。それによって、図５に示す状態となる。なお、
個別電池Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３を、実線で示す接続線Ａ（図
１，図３，図４に於いては点線で示す）によって接続し
た構成の組電池に対する充電の場合であり、第１のスイ
ッチ回路ＳＷ１のスイッチＳ１０によって個別電池対応
の直流電源ＰＷＲ１，ＰＷＲ２，ＰＷＲ３は直列に接続
される。従って、個別電池Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３がそれぞれ
５Ｖの電圧で、組電池とした時に１５Ｖの電圧となる
が、それぞれ５Ｖ以上の出力電圧の直流電源ＰＷＲ１，
ＰＷＲ２，ＰＷＲ３も直列に接続されるから、１５Ｖの
組電池の充電電源となる。 【００１８】又電子負荷装置ＥＵＬ１，ＥＵＬ２，ＥＵ
Ｌ３は、スイッチＳ２，Ｓ７を介して、直流電源ＰＷＲ
１，ＰＷＲ２，ＰＷＲ３と組電池との間に並列接続され
た状態となる。従って、充電電流は点線矢印で示すよう
に、組電池に流れて充電することができる。 【００１９】又電子負荷装置ＥＵＬ１，ＥＵＬ２，ＥＵ
Ｌ３は、電流制御機能を備えているから、組電池に対し
て設定する充電電流の１／３の電流をそれぞれ制御する
ように設定することになる。又電子負荷装置ＥＵＬ１，
ＥＵＬ２，ＥＵＬ３は、通常は、組電池の電圧程度以上
の耐電圧特性を有するものであるから、直流電源ＰＷＲ
１，ＰＷＲ２，ＰＷＲ３を直列接続した場合の電圧に対
しても充分に耐えることができる。 【００２０】又図２に於いて、一括放電の場合、スイッ
チＳ３，Ｓ４，Ｓ１０をオンとし、他のスイッチをオフ
とする。それによって、図６に示す状態となる。なお、
スイッチＳ１０は、オンでもオフでも組電池の放電には
影響を与えないスイッチであり、図６ではオフ状態の場
合を示している。前述の一括充電後、図６に示すスイッ
チのオン，オフ状態とすると、電子負荷装置ＥＵＬ１，
ＥＵＬ２，ＥＵＬ３は、スイッチＳ３，Ｓ４を介して、
組電池に対して並列接続される。そして、点線矢印で示
す経路で、電子負荷装置ＥＵＬ１，ＥＵＬ２，ＥＵＬ３
のそれぞれの電流制御に従った放電電流が流れる。 【００２１】従って、個別電池Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３，・・
・に対応した直流電源ＰＷＲ１，ＰＷＲ２，ＰＷＲ３，
・・・と電子負荷装置ＥＵＬ１，ＥＵＬ２，ＥＵＬ３，
・・・とを設けることにより、第１，第２のスイッチ回
路ＳＷ１，ＳＷ２によって、組電池に対する充電及び放
電を可能とすることができる。 【００２２】更に、組電池に対して一括充電した場合、
個別電池対応に組電池から端子を導出できる場合、図４
に示すスイッチのオン，オフ構成によって個別放電によ
り組電池を構成する個別電池について特性のばらつき等
を測定することができる。同様に、図３に示すスイッチ
のオン，オフ構成によって、組電池を構成する各個別電
池に対する個別充電を行った後、図６に示すスイッチの
オン，オフ構成によって、組電池としての一括放電を行
い、組電池としての特性を測定することもできる。 【００２３】又第１のスイッチ回路ＳＷ１と第２のスイ
ッチ回路ＳＷ２とは、前述のように、ＦＥＴ（電界効果
トランジスタ）等によるスイッチによって構成し、図示
を省略している試験制御部から、個別充電，個別放電，
一括充電，一括放電に対応して、スイッチＳ１〜Ｓ１０
のオン，オフを制御する構成とすることができる。又電
圧，電流，温度等の測定手段は図示を省略しているが、
一般の二次電池の試験装置と同様に設けるものである。
又３個の個別電池Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３又はそれらを直列に
接続した組電池の場合を示しているが、更に多数の個別
電池又はそれらを直列に接続した構成の組電池に対する
充放電装置を構成することができる。 【００２４】 【発明の効果】以上説明したように、本発明は、組電池
を構成する個別電池対応の直流電源，電子負荷装置，第
１のスイッチ回路ＳＷ１，第２のスイッチ回路ＳＷ２を
有し、組電池に充電する一括充電時は、第１のスイッチ
回路ＳＷ１により直流電源を直列に接続し、第２のスイ
ッチＳＷ２により電子負荷装置を並列接続して充電電流
を制御し、又組電池を放電する一括放電時は、第２のス
イッチ回路ＳＷ２により直流電源を切り離して、並列接
続の電子負荷装置を組電池に接続し、放電電流を制御す
ることができる。 【００２５】従って、個別電池に対する充放電機能を組
合せ接続することにより、複数の個別電池の直列接続し
た構成に対応する組電池に対する充放電が可能となり、
各種の二次電池に対しても経済的な充放電装置とするこ
とが可能となる利点がある。更に、組電池を構成する各
個別電池対応に特性を試験する為の充放電を第１，第２
のスイッチ回路ＳＷ１，ＳＷ２の制御によって行うこと
ができる利点がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態の説明図である。
【図２】動作モードに対するスイッチの動作説明図であ
る。 【図３】本発明の実施の形態の個別充電時の説明図であ
る。 【図４】本発明の実施の形態の個別放電時の説明図であ
る。 【図５】本発明の実施の形態の一括充電時の説明図であ
る。 【図６】本発明の実施の形態の一括放電時の説明図であ
る。 【図７】従来例の充放電装置の説明図である。 【符号の説明】 ＰＷＲ１，ＰＷＲ２，ＰＷＲ３ 直流電源 ＥＵＬ１，ＥＵＬ２，ＥＵＬ３ 電子負荷装置 Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３ 個別電池 ＳＷ１ 第１のスイッチ回路 ＳＷ２ 第２のスイッチ回路 Ｓ１〜Ｓ１０ スイッチ
る。 【図３】本発明の実施の形態の個別充電時の説明図であ
る。 【図４】本発明の実施の形態の個別放電時の説明図であ
る。 【図５】本発明の実施の形態の一括充電時の説明図であ
る。 【図６】本発明の実施の形態の一括放電時の説明図であ
る。 【図７】従来例の充放電装置の説明図である。 【符号の説明】 ＰＷＲ１，ＰＷＲ２，ＰＷＲ３ 直流電源 ＥＵＬ１，ＥＵＬ２，ＥＵＬ３ 電子負荷装置 Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３ 個別電池 ＳＷ１ 第１のスイッチ回路 ＳＷ２ 第２のスイッチ回路 Ｓ１〜Ｓ１０ スイッチ
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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
Claims (1)
- (57)【特許請求の範囲】 【請求項１】 二次電池に対する充電及び放電を制御す
る充放電装置に於いて、 組電池を構成する個別電池対応の直流電源及び電子負荷
装置と、 前記直流電源を前記組電池の充電の為に直列に接続する
か又は前記個別電池の充電の為に該個別電池対応に接続
するかを切替える第１のスイッチ回路と、 前記個別電池対応の前記直流電源と前記電子負荷装置と
を前記第１のスイッチ回路を介して直列に接続して該個
別電池の充電経路を形成し、又前記電子負荷装置を介し
て前記個別電池の放電経路を形成し、又前記第１のスイ
ッチ回路を介して前記直流電源を直列に接続すると共
に、前記電子負荷装置を並列に接続して前記組電池の充
電経路を形成し、又前記電子負荷装置を並列に接続して
前記組電池の放電経路を形成する第２のスイッチ回路と
を備えたことを特徴とする充放電装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP36997998A JP3479872B2 (ja) | 1998-12-25 | 1998-12-25 | 充放電装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP36997998A JP3479872B2 (ja) | 1998-12-25 | 1998-12-25 | 充放電装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000197273A JP2000197273A (ja) | 2000-07-14 |
| JP3479872B2 true JP3479872B2 (ja) | 2003-12-15 |
Family
ID=18495781
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP36997998A Expired - Fee Related JP3479872B2 (ja) | 1998-12-25 | 1998-12-25 | 充放電装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3479872B2 (ja) |
Families Citing this family (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| CN104882642B (zh) * | 2015-05-22 | 2017-08-22 | 武汉巨能集群科技有限公司 | 有利于实现非能耗式电量均衡的车用锂电池模块 |
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| CN115378064B (zh) * | 2022-05-27 | 2023-12-12 | 宁德时代新能源科技股份有限公司 | 动力电池充放电电路、系统及其控制方法和控制装置 |
-
1998
- 1998-12-25 JP JP36997998A patent/JP3479872B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| JP2000197273A (ja) | 2000-07-14 |
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