JP3503295B2 - 組電池の充電制御方法および装置 - Google Patents
組電池の充電制御方法および装置Info
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- Tests Of Electric Status Of Batteries (AREA)
- Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)
- Secondary Cells (AREA)
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、組電池の充電制
御方法および装置に関し、特に複数個の電池セルを直列
接続してなる組電池を急速充電するための充電制御方法
および装置に関するものである。
御方法および装置に関し、特に複数個の電池セルを直列
接続してなる組電池を急速充電するための充電制御方法
および装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】複数個の電池セルを直列接続してなる組
電池を急速充電するための充電制御方法の一つとして、
図５に示されているように、初期充電電流値Ｉｉｎをも
って定電流充電を開始し、何れかの電池セルの端子電圧
値Ｖが所定のバイパス開始電圧値Ｖｂに達すれば、その
電池セルに並列接続されているバイパス回路を閉成し、
バイパス電流値Ｉｂが飽和すれば、充電電流値Ｉｃを所
定量ΔＩだけ低減し、この動作を充電電流値Ｉｃが充電
完了電流値Ｉｅにまで低下するまで繰り返し、充電電流
値Ｉｃが充電完了電流値Ｉｅにまで低下することにより
充電を終了する充電制御方法が知られている。
電池を急速充電するための充電制御方法の一つとして、
図５に示されているように、初期充電電流値Ｉｉｎをも
って定電流充電を開始し、何れかの電池セルの端子電圧
値Ｖが所定のバイパス開始電圧値Ｖｂに達すれば、その
電池セルに並列接続されているバイパス回路を閉成し、
バイパス電流値Ｉｂが飽和すれば、充電電流値Ｉｃを所
定量ΔＩだけ低減し、この動作を充電電流値Ｉｃが充電
完了電流値Ｉｅにまで低下するまで繰り返し、充電電流
値Ｉｃが充電完了電流値Ｉｅにまで低下することにより
充電を終了する充電制御方法が知られている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ＳＯＣ（充電状態）が
大きい電池セル（他のものより充電状態が高い電池セ
ル）ほど端子電圧値Ｖが高いから、理論的には、バイパ
ス回路の閉成によって端子電圧値Ｖが高い電池セルに対
する通電をバイパスさせ、他の電池セルの充電を続行す
れば、効率よく各電池セルの充電状態の均等化が図られ
るはずであるが、しかし実際には、各電池セルの内部抵
抗のばらつきにより、特に充電電流値が大きい所では、
図６に示されているように、ＳＯＣが小さくても内部抵
抗が大きい電池セルでは、その内部抵抗に依存して端子
電圧値Ｖの上昇が急峻であることより端子電圧値Ｖがす
ぐにバイパス開始電圧値Ｖｂに到達し、内部抵抗が小さ
い電池セルに比して高い充電状態が得られない。このこ
とは、内部抵抗の大きい電池セルのＳＯＣをばらつか
せ、各電池セルが一様に充分に充電されること、即ち組
電池がフル充電されることを阻害する。
大きい電池セル（他のものより充電状態が高い電池セ
ル）ほど端子電圧値Ｖが高いから、理論的には、バイパ
ス回路の閉成によって端子電圧値Ｖが高い電池セルに対
する通電をバイパスさせ、他の電池セルの充電を続行す
れば、効率よく各電池セルの充電状態の均等化が図られ
るはずであるが、しかし実際には、各電池セルの内部抵
抗のばらつきにより、特に充電電流値が大きい所では、
図６に示されているように、ＳＯＣが小さくても内部抵
抗が大きい電池セルでは、その内部抵抗に依存して端子
電圧値Ｖの上昇が急峻であることより端子電圧値Ｖがす
ぐにバイパス開始電圧値Ｖｂに到達し、内部抵抗が小さ
い電池セルに比して高い充電状態が得られない。このこ
とは、内部抵抗の大きい電池セルのＳＯＣをばらつか
せ、各電池セルが一様に充分に充電されること、即ち組
電池がフル充電されることを阻害する。
【０００４】この発明は、上述の問題点に着目してなさ
れたものであり、電池セルの内部抵抗のばらつきに拘ら
ず各電池セルを一様に充分に充電し、組電池が効率よく
フル充電されるようにする組電池の充電制御方法および
装置を提供することを目的としている。
れたものであり、電池セルの内部抵抗のばらつきに拘ら
ず各電池セルを一様に充分に充電し、組電池が効率よく
フル充電されるようにする組電池の充電制御方法および
装置を提供することを目的としている。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上述の目的を達成するた
めに、この発明の請求項１による組電池の充電制御方法
は、複数個の電池セルを直列接続してなる組電池の充電
制御方法において、所定の初期充電電流値をもって充電
を開始し、充電中における各電池セルの端子電圧値を検
出し、充電電流値が所定値以上の状態では何れかの電池
セルの端子電圧値が所定値に達すれば、充電電流値を所
定量低減し、充電電流値が所定値以下の状態では何れか
の電池セルの端子電圧値が所定のバイパス開始電圧値に
達すれば、その電池セルに並列接続されているバイパス
回路を閉成し、バイパス電流値が飽和すれば、充電電流
値を所定量低減し、充電電流値が充電完了電流値にまで
低下することにより充電を終了するものである。
めに、この発明の請求項１による組電池の充電制御方法
は、複数個の電池セルを直列接続してなる組電池の充電
制御方法において、所定の初期充電電流値をもって充電
を開始し、充電中における各電池セルの端子電圧値を検
出し、充電電流値が所定値以上の状態では何れかの電池
セルの端子電圧値が所定値に達すれば、充電電流値を所
定量低減し、充電電流値が所定値以下の状態では何れか
の電池セルの端子電圧値が所定のバイパス開始電圧値に
達すれば、その電池セルに並列接続されているバイパス
回路を閉成し、バイパス電流値が飽和すれば、充電電流
値を所定量低減し、充電電流値が充電完了電流値にまで
低下することにより充電を終了するものである。
【０００６】また上述の目的を達成するために、この発
明の請求項２による組電池の充電制御方法は、請求項１
に記載の組電池の充電制御方法において、充電電流値が
所定値以上の状態において充電電流値を低減する端子電
圧値をバイパス開始電圧値と同値としている。
明の請求項２による組電池の充電制御方法は、請求項１
に記載の組電池の充電制御方法において、充電電流値が
所定値以上の状態において充電電流値を低減する端子電
圧値をバイパス開始電圧値と同値としている。
【０００７】 また上述の目的を達成するために、この
発明の請求項４による組電池の充電制御装置は、複数個
の電池セルを直列接続してなる組電池の充電制御装置に
おいて、各電池セルの端子電圧値を検出する端子電圧検
出手段と、所定の初期充電電流値を設定し前記端子電圧
検出手段によって検出される各電池セルの端子電圧値を
取り込み充電電流値が所定値以上の状態では何れかの電
池セルの端子電圧値が所定値に達すれば充電電流値を所
定量低減し充電電流値が所定値以下の状態では何れかの
電池セルの端子電圧値が所定のバイパス開始電圧値に達
すればその電池セルに並列接続されているバイパス回路
を閉成しバイパス電流値が飽和すれば充電電流値を所定
量低減し充電電流値が充電完了電流値にまで低下するこ
とにより充電を終了する制御を行う制御手段とを有して
いるものである。
発明の請求項４による組電池の充電制御装置は、複数個
の電池セルを直列接続してなる組電池の充電制御装置に
おいて、各電池セルの端子電圧値を検出する端子電圧検
出手段と、所定の初期充電電流値を設定し前記端子電圧
検出手段によって検出される各電池セルの端子電圧値を
取り込み充電電流値が所定値以上の状態では何れかの電
池セルの端子電圧値が所定値に達すれば充電電流値を所
定量低減し充電電流値が所定値以下の状態では何れかの
電池セルの端子電圧値が所定のバイパス開始電圧値に達
すればその電池セルに並列接続されているバイパス回路
を閉成しバイパス電流値が飽和すれば充電電流値を所定
量低減し充電電流値が充電完了電流値にまで低下するこ
とにより充電を終了する制御を行う制御手段とを有して
いるものである。
【０００８】 また上述の目的を達成するために、この
発明の請求項５による組電池の充電制御装置は、請求項
４に記載の組電池の充電制御装置において、充電電流値
が所定値以上の状態において充電電流値を低減する端子
電圧値をバイパス開始電圧値と同値としている。
発明の請求項５による組電池の充電制御装置は、請求項
４に記載の組電池の充電制御装置において、充電電流値
が所定値以上の状態において充電電流値を低減する端子
電圧値をバイパス開始電圧値と同値としている。
【０００９】この発明による組電池の充電制御方法およ
び装置では、充電電流値が所定値にまで低下するまで
は、端子電圧値がバイパス開始電圧値になっても充電電
流のバイパスを行わず、端子電圧値が所定値、例えばバ
イパス開始電圧値と同等の電圧値に到達するたびに充電
電流値を所定量低減する段別充電を行い、充電電流値が
所定量にまで低下すれば、従来と同様に、端子電圧値が
バイパス開始電圧値になる度にバイパス回路を閉成して
充電電流をバイパスさせるバイパス制御を行う。換言す
れば、充電電流値が小さい領域においてのみ、バイパス
制御を行い、充電電流値が大きい領域にて電池セルの内
部抵抗のばらつきによって無駄な不必要な充電電流のバ
イパスが行われることを回避する。
び装置では、充電電流値が所定値にまで低下するまで
は、端子電圧値がバイパス開始電圧値になっても充電電
流のバイパスを行わず、端子電圧値が所定値、例えばバ
イパス開始電圧値と同等の電圧値に到達するたびに充電
電流値を所定量低減する段別充電を行い、充電電流値が
所定量にまで低下すれば、従来と同様に、端子電圧値が
バイパス開始電圧値になる度にバイパス回路を閉成して
充電電流をバイパスさせるバイパス制御を行う。換言す
れば、充電電流値が小さい領域においてのみ、バイパス
制御を行い、充電電流値が大きい領域にて電池セルの内
部抵抗のばらつきによって無駄な不必要な充電電流のバ
イパスが行われることを回避する。
【００１０】充電電流値が所定値以上の状態において充
電電流値を低減する端子電圧値がバイパス開始電圧値と
同値に設定されていることにより、充電電流値が所定値
以上である場合も所定値以下である場合も端子電圧値が
バイパス開始電圧値以上に上昇することがない。
電電流値を低減する端子電圧値がバイパス開始電圧値と
同値に設定されていることにより、充電電流値が所定値
以上である場合も所定値以下である場合も端子電圧値が
バイパス開始電圧値以上に上昇することがない。
【００１１】
【発明の実施の形態】以下に添付の図を参照してこの発
明を実施の形態について詳細に説明する。
明を実施の形態について詳細に説明する。
【００１２】図１はこの発明による組電池の充電制御装
置の一実施例を示している。図１において、１はマイク
ロコンピュータ等によるコントローラを、３はコントロ
ーラ１より充電電流指令値を入力し、この充電電流指令
値による充電電流値をもって充電を行う可変充電電流型
の充電器を、５は複数個の電池セル７を直列接続してな
る組電池を各々示している。電池セル７の各々にはスイ
ッチングトランジスタ９により開閉されるバイパス回路
１１が並列接続されている。
置の一実施例を示している。図１において、１はマイク
ロコンピュータ等によるコントローラを、３はコントロ
ーラ１より充電電流指令値を入力し、この充電電流指令
値による充電電流値をもって充電を行う可変充電電流型
の充電器を、５は複数個の電池セル７を直列接続してな
る組電池を各々示している。電池セル７の各々にはスイ
ッチングトランジスタ９により開閉されるバイパス回路
１１が並列接続されている。
【００１３】組電池５の充電回路には充電電流値Ｉｃを
検出する電流計１３が、各電池セル７には各電池セル７
の端子電圧Ｖを検出する電圧計１５が、各バイパス回路
１１にはバイパス回路１１のバイパス電流値が飽和した
ことを検出するバイパス電流飽和検出器１７が各々接続
されており、これらの出力信号はコントローラ１に入力
される。
検出する電流計１３が、各電池セル７には各電池セル７
の端子電圧Ｖを検出する電圧計１５が、各バイパス回路
１１にはバイパス回路１１のバイパス電流値が飽和した
ことを検出するバイパス電流飽和検出器１７が各々接続
されており、これらの出力信号はコントローラ１に入力
される。
【００１４】コントローラ１は、所定の初期充電電流値
Ｉｉｎを設定し、電流計１３によって検出される充電電
流値Ｉｃが予め設定された所定値（バイパス開始電流
値）Ｉｓｅｔ以上の状態では、電圧計１５により検出さ
れる何れかの電池セル７の端子電圧値Ｖが予め設定され
た所定値、この実施例ではバイパス開始電圧値Ｖｂに達
する度に充電電流値Ｉｃを所定量ΔＩだけ低減すること
を繰り返す制御を行う。
Ｉｉｎを設定し、電流計１３によって検出される充電電
流値Ｉｃが予め設定された所定値（バイパス開始電流
値）Ｉｓｅｔ以上の状態では、電圧計１５により検出さ
れる何れかの電池セル７の端子電圧値Ｖが予め設定され
た所定値、この実施例ではバイパス開始電圧値Ｖｂに達
する度に充電電流値Ｉｃを所定量ΔＩだけ低減すること
を繰り返す制御を行う。
【００１５】充電電流値Ｉｃが所定値Ｉｓｅｔ以下の状
態では、コントローラ１は、何れかの電池セル７の端子
電圧値Ｖが予め設定された所定のバイパス開始電圧値Ｖ
ｂに達すれば、その電池セル７のバイパス回路１１をス
イッチングトランジスタ９によって閉成し、バイパス電
流飽和検出器１７よりバイパス電流飽和信号を入力する
ことにより、充電電流値Ｉｃを所定量ΔＩだけ低減する
ことを繰り返し、充電電流値Ｉｃが充電完了電流値Ｉｅ
にまで低下することにより、充電を終了する制御を行
う。
態では、コントローラ１は、何れかの電池セル７の端子
電圧値Ｖが予め設定された所定のバイパス開始電圧値Ｖ
ｂに達すれば、その電池セル７のバイパス回路１１をス
イッチングトランジスタ９によって閉成し、バイパス電
流飽和検出器１７よりバイパス電流飽和信号を入力する
ことにより、充電電流値Ｉｃを所定量ΔＩだけ低減する
ことを繰り返し、充電電流値Ｉｃが充電完了電流値Ｉｅ
にまで低下することにより、充電を終了する制御を行
う。
【００１６】所定値Ｉｓｅｔは、初期充電電流値Ｉｉｎ
より小さく、充電完了充電流値Ｉｅより大きい値に設定
される。
より小さく、充電完了充電流値Ｉｅより大きい値に設定
される。
【００１７】次に図２に示されているフローチャートと
図３に示されているタイムチャートとを参照してこの発
明による組電池の充電制御方法の実施手順を説明する。
図３に示されているタイムチャートとを参照してこの発
明による組電池の充電制御方法の実施手順を説明する。
【００１８】先ず、充電電流値Ｉｃを電池の特性や温度
等に応じて定められる初期充電電流値Ｉｉｎとし、組電
池７の定電流急速充電を開始する（ステップＳ１０）。
等に応じて定められる初期充電電流値Ｉｉｎとし、組電
池７の定電流急速充電を開始する（ステップＳ１０）。
【００１９】この充電下では、各電池セル９の電圧計１
５の出力信号によって各電池セル９の端子電圧値Ｖを監
視し、何れかの電池セル９の端子電圧値Ｖがバイパス開
始電圧値Ｖｂに達したか否かを判別する（ステップＳ２
０）。
５の出力信号によって各電池セル９の端子電圧値Ｖを監
視し、何れかの電池セル９の端子電圧値Ｖがバイパス開
始電圧値Ｖｂに達したか否かを判別する（ステップＳ２
０）。
【００２０】何れかの電池セル９の端子電圧値Ｖがバイ
パス開始電圧値Ｖｂに達すれば、次に電流計１３によっ
て検出される充電電流値Ｉｃが所定値Ｉｓｅｔ以下であ
るか否かを判別する（ステップＳ３０）。
パス開始電圧値Ｖｂに達すれば、次に電流計１３によっ
て検出される充電電流値Ｉｃが所定値Ｉｓｅｔ以下であ
るか否かを判別する（ステップＳ３０）。
【００２１】Ｉｃ＜Ｉｓｅｔでない場合（ステップＳ３
０否定）、即ち充電電流値Ｉｃが所定値Ｉｓｅｔ以上で
あれば、現在の充電電流値Ｉｃを所定量ΔＩだけ低減す
る（ステップＳ４０）。
０否定）、即ち充電電流値Ｉｃが所定値Ｉｓｅｔ以上で
あれば、現在の充電電流値Ｉｃを所定量ΔＩだけ低減す
る（ステップＳ４０）。
【００２２】充電電流値Ｉｃを所定量ΔＩだけ低減すれ
ば、次に電流計１３によって検出される充電電流値Ｉｃ
が充電完了電流値Ｉｅ以下であるか否かを判別する（ス
テップＳ５０）。所定量ΔＩだけ低減後の充電電流値Ｉ
ｃが充電完了充電流値Ｉｅ以下であれば、充電を終了
し、そうでない場合にはステップＳ２０に戻り、各電池
セル９の端子電圧値Ｖを監視する。
ば、次に電流計１３によって検出される充電電流値Ｉｃ
が充電完了電流値Ｉｅ以下であるか否かを判別する（ス
テップＳ５０）。所定量ΔＩだけ低減後の充電電流値Ｉ
ｃが充電完了充電流値Ｉｅ以下であれば、充電を終了
し、そうでない場合にはステップＳ２０に戻り、各電池
セル９の端子電圧値Ｖを監視する。
【００２３】Ｉｃ＜Ｉｓｅｔである場合（ステップＳ３
０肯定）、即ち充電電流値Ｉｃが所定値Ｉｓｅｔ以下で
あれば、この時点での充電電流値Ｉｃを維持して端子電
圧値Ｖがバイパス開始電圧値Ｖｂに達した電池セル９の
バイパス回路１１を閉じ（ステップＳ６０）、充電電流
をバイパス回路１１に流す。
０肯定）、即ち充電電流値Ｉｃが所定値Ｉｓｅｔ以下で
あれば、この時点での充電電流値Ｉｃを維持して端子電
圧値Ｖがバイパス開始電圧値Ｖｂに達した電池セル９の
バイパス回路１１を閉じ（ステップＳ６０）、充電電流
をバイパス回路１１に流す。
【００２４】バイパス回路１１を閉じれば、バイパス電
流飽和検出器１７よりのバイパス電流飽和信号を入力を
監視し（ステップＳ７０）、バイパス電流飽和検出器１
７よりバイパス電流飽和信号を入力すれば、即ちバイパ
ス電流値Ｉｂが飽和すれば、現在の充電電流値Ｉｃを所
定量ΔＩだけ低減する（ステップＳ４０）。
流飽和検出器１７よりのバイパス電流飽和信号を入力を
監視し（ステップＳ７０）、バイパス電流飽和検出器１
７よりバイパス電流飽和信号を入力すれば、即ちバイパ
ス電流値Ｉｂが飽和すれば、現在の充電電流値Ｉｃを所
定量ΔＩだけ低減する（ステップＳ４０）。
【００２５】この場合も、充電電流値Ｉｃを所定量ΔＩ
だけ低減すれば、次に電流計１３によって検出される充
電電流値Ｉｃが充電完了電流値Ｉｅ以下であるか否かを
判別し（ステップＳ５０）、所定量ΔＩだけ低減後の充
電電流値Ｉｃが充電完了充電流値Ｉｅ以下であれば、充
電を終了し、そうでない場合にはステップＳ２０に戻
り、各電池セル９の端子電圧値Ｖを監視する。
だけ低減すれば、次に電流計１３によって検出される充
電電流値Ｉｃが充電完了電流値Ｉｅ以下であるか否かを
判別し（ステップＳ５０）、所定量ΔＩだけ低減後の充
電電流値Ｉｃが充電完了充電流値Ｉｅ以下であれば、充
電を終了し、そうでない場合にはステップＳ２０に戻
り、各電池セル９の端子電圧値Ｖを監視する。
【００２６】上述の制御により、充電電流値Ｉｃが所定
値Ｉｓｅｔ以下の小さい領域においてのみ、バイパス制
御が行われ、充電電流値Ｉｃが大きい領域にて電池セル
９の内部抵抗のばらつきによって無駄な不必要な充電電
流のバイパスが行われることが回避される。
値Ｉｓｅｔ以下の小さい領域においてのみ、バイパス制
御が行われ、充電電流値Ｉｃが大きい領域にて電池セル
９の内部抵抗のばらつきによって無駄な不必要な充電電
流のバイパスが行われることが回避される。
【００２７】所定値Ｉｓｅｔは、各電池セルの内部抵抗
のばらつきによる電圧上昇（ΔＶ＝ΔＲＩ）がＳＯＣの
ばらつきによる電圧ばらつきを超えない充電電流値以下
で、充電電流のバイパスが行われ得るように設定されれ
ばよく、これにより充電電流値が大きい領域にて電池セ
ルの内部抵抗のばらつきによって無駄な不必要な充電電
流のバイパスが行われることが充電効率を低下させるこ
となく確実に回避される。
のばらつきによる電圧上昇（ΔＶ＝ΔＲＩ）がＳＯＣの
ばらつきによる電圧ばらつきを超えない充電電流値以下
で、充電電流のバイパスが行われ得るように設定されれ
ばよく、これにより充電電流値が大きい領域にて電池セ
ルの内部抵抗のばらつきによって無駄な不必要な充電電
流のバイパスが行われることが充電効率を低下させるこ
となく確実に回避される。
【００２８】またＳＯＣが高い電池セルについては、一
様に充電電流のバイパスを行い、ＳＯＣが小さい電池セ
ルの充電状態に近づける必要があることから、図４に示
されているように、内部抵抗の違いによるバイパス開始
電圧値Ｖｂでの電流差δＩがバイパス電流容量より小さ
い領域で充電電流のバイパスが行われ得るように、所定
値Ｉｓｅｔは設定されればよく、これにより充電電流の
バイパスが効果的に行われるようになる。
様に充電電流のバイパスを行い、ＳＯＣが小さい電池セ
ルの充電状態に近づける必要があることから、図４に示
されているように、内部抵抗の違いによるバイパス開始
電圧値Ｖｂでの電流差δＩがバイパス電流容量より小さ
い領域で充電電流のバイパスが行われ得るように、所定
値Ｉｓｅｔは設定されればよく、これにより充電電流の
バイパスが効果的に行われるようになる。
【００２９】これらのことにより、電池セルの内部抵抗
のばらつきに拘らず各電池セルが一様に充分に充電さ
れ、組電池が効率よくフル充電されることになる。
のばらつきに拘らず各電池セルが一様に充分に充電さ
れ、組電池が効率よくフル充電されることになる。
【００３０】
【発明の効果】以上の説明から理解される如く、請求項
１、３による組電池の充電制御方法および装置では、充
電電流値が小さい領域においてのみ、バイパス制御を行
い、充電電流値が大きい領域にて電池セルの内部抵抗の
ばらつきによって無駄な不必要な充電電流のバイパスが
行われることがないから、電池セルの内部抵抗のばらつ
きに拘らず各電池セルが一様に充分に充電され、組電池
が効率よくフル充電されることなる。
１、３による組電池の充電制御方法および装置では、充
電電流値が小さい領域においてのみ、バイパス制御を行
い、充電電流値が大きい領域にて電池セルの内部抵抗の
ばらつきによって無駄な不必要な充電電流のバイパスが
行われることがないから、電池セルの内部抵抗のばらつ
きに拘らず各電池セルが一様に充分に充電され、組電池
が効率よくフル充電されることなる。
【００３１】請求項２、４による組電池の充電制御方法
および装置では、充電電流値が所定値以上の状態におい
て充電電流値を低減する端子電圧値がバイパス開始電圧
値と同値に設定されていることにより、充電電流値が所
定値以上である場合も所定値以下である場合も端子電圧
値がバイパス開始電圧値以上に上昇することがなく、電
池セルの耐久性が保証される。
および装置では、充電電流値が所定値以上の状態におい
て充電電流値を低減する端子電圧値がバイパス開始電圧
値と同値に設定されていることにより、充電電流値が所
定値以上である場合も所定値以下である場合も端子電圧
値がバイパス開始電圧値以上に上昇することがなく、電
池セルの耐久性が保証される。
【００３２】請求項３、６による組電池の充電制御方法
および装置では、バイパス制御が行われる充電電流値
が、各電池セルの内部抵抗のばらつきによる電圧上昇が
ＳＯＣのばらつきによる電圧ばらつきを超えない充電電
流値以下に設定されることにより、充電電流値が大きい
領域にて電池セルの内部抵抗のばらつきによって無駄な
不必要な充電電流のバイパスが行われることが充電効率
を低下させることなく確実に回避され、またバイパス制
御が行われる充電電流値が、内部抵抗の違いによるバイ
パス開始電圧下での電流差がバイパス電流容量より小さ
い領域で充電電流のバイパスが行われ得るように設定さ
れることにより、充電電流のバイパスが効果的に行われ
るようになり、これらのことにより組電池の充電が電池
セルの内部抵抗のばらつきに拘らず、高い均等性をもっ
て効率よく行われることになる。
および装置では、バイパス制御が行われる充電電流値
が、各電池セルの内部抵抗のばらつきによる電圧上昇が
ＳＯＣのばらつきによる電圧ばらつきを超えない充電電
流値以下に設定されることにより、充電電流値が大きい
領域にて電池セルの内部抵抗のばらつきによって無駄な
不必要な充電電流のバイパスが行われることが充電効率
を低下させることなく確実に回避され、またバイパス制
御が行われる充電電流値が、内部抵抗の違いによるバイ
パス開始電圧下での電流差がバイパス電流容量より小さ
い領域で充電電流のバイパスが行われ得るように設定さ
れることにより、充電電流のバイパスが効果的に行われ
るようになり、これらのことにより組電池の充電が電池
セルの内部抵抗のばらつきに拘らず、高い均等性をもっ
て効率よく行われることになる。
【図１】この発明による組電池の充電制御装置の一実施
例を示すブロック線図である。
例を示すブロック線図である。
【図２】この発明による組電池の充電制御方法の実施手
順の一例を示すフローチャートである。
順の一例を示すフローチャートである。
【図３】この発明による組電池の充電制御方法の実施手
順の一例を示すタイムチャートである。
順の一例を示すタイムチャートである。
【図４】内部抵抗の違いによる充電特性の違いを示すグ
ラフである。
ラフである。
【図５】従来の組電池の充電制御方法における充電要領
を示すタイムチャートである。
を示すタイムチャートである。
【図６】ＳＯＣと内部抵抗の違いによる充電特性の違い
を示すグラフである。
を示すグラフである。
１ コントローラ
３ 充電器
５ 組電池
７ 電池セル
９ スイッチングトランジスタ
１１ バイパス回路
１３ 電流計
１５ 電圧計
１７ バイパス電流飽和検出器
─────────────────────────────────────────────────────
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 - 7/12
H02J 7/34 - 7/36
H01M 10/42 - 10/48 301
G01R 31/32 - 31/36
Claims (6)
- 【請求項１】 複数個の電池セルを直列接続してなる組
電池の充電制御方法において、 所定の初期充電電流値をもって充電を開始し、充電中に
おける各電池セルの端子電圧値を検出し、充電電流値が
所定値以上の状態では何れかの電池セルの端子電圧値が
所定値に達すれば、充電電流値を所定量低減し、充電電
流値が所定値以下の状態では何れかの電池セルの端子電
圧値が所定のバイパス開始電圧値に達すれば、その電池
セルに並列接続されているバイパス回路を閉成し、バイ
パス電流値が飽和すれば、充電電流値を所定量低減し、
充電電流値が充電完了電流値にまで低下することにより
充電を終了することを特徴とする組電池の充電制御方
法。 - 【請求項２】 充電電流値が所定値以上の状態において
充電電流値を低減する端子電圧値はバイパス開始電圧値
と同値であることを特徴とする請求項１に記載の組電池
の充電制御方法。 - 【請求項３】 各電池セルの内部抵抗のばらつきによる
電圧上昇が各電池セルのＳＯＣのばらつきによる電圧ば
らつきを超えない充電電流値以下で、充電電流のバイパ
スが行われる条件と、内部抵抗の違いによるバイパス開
始電圧下での電流差がバイパス電流容量より小さい領域
で充電電流のバイパスが行われる条件の少なくとも何れ
か一つを満足するように前記所定値を設定することを特
徴とする請求項１または２に記載の組電池の充電制御方
法。 - 【請求項４】 複数個の電池セルを直列接続してなる組
電池の充電制御装置において、 各電池セルの端子電圧値を検出する端子電圧検出手段
と、 所定の初期充電電流値を設定し、前記端子電圧検出手段
によって検出される各電池セルの端子電圧値を取り込
み、充電電流値が所定値以上の状態では何れかの電池セ
ルの端子電圧値が所定値に達すれば、充電電流値を所定
量低減し、充電電流値が所定値以下の状態では何れかの
電池セルの端子電圧値が所定のバイパス開始電圧値に達
すれば、その電池セルに並列接続されているバイパス回
路を閉成し、バイパス電流値が飽和すれば、充電電流値
を所定量低減し、充電電流値が充電完了電流値にまで低
下することにより充電を終了する制御を行う制御手段
と、 を有していることを特徴とする組電池の充電制御装置。 - 【請求項５】 充電電流値が所定値以上の状態において
充電電流値を低減する端子電圧値はバイパス開始電圧値
と同値であることを特徴とする請求項４に記載の組電池
の充電制御装置。 - 【請求項６】 各電池セルの内部抵抗のばらつきによる
電圧上昇が各電池セルのＳＯＣのばらつきによる電圧ば
らつきを超えない充電電流値以下で、充電電流のバイパ
スが行われる条件と、内部抵抗の違いによるバイパス開
始電圧下での電流差がバイパス電流容量より小さい領域
で充電電流のバイパスが行われる条件の少なくとも何れ
か一つを満足するように前記所定値が設定されているこ
とを特徴とする請求項４または５に記載の組電池の充電
制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23807795A JP3503295B2 (ja) | 1995-09-18 | 1995-09-18 | 組電池の充電制御方法および装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23807795A JP3503295B2 (ja) | 1995-09-18 | 1995-09-18 | 組電池の充電制御方法および装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0984275A JPH0984275A (ja) | 1997-03-28 |
| JP3503295B2 true JP3503295B2 (ja) | 2004-03-02 |
Family
ID=17024821
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP23807795A Expired - Fee Related JP3503295B2 (ja) | 1995-09-18 | 1995-09-18 | 組電池の充電制御方法および装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3503295B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101312296B (zh) * | 2007-05-23 | 2010-12-22 | 仁宝电脑工业股份有限公司 | 电池模块的充电方法 |
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|---|---|---|---|---|
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| WO2008137764A1 (en) * | 2007-05-03 | 2008-11-13 | Sendyne Corporation | Fine-controlled battery-charging system |
| TWI359548B (en) | 2007-11-16 | 2012-03-01 | Advance Smart Ind Ltd | Alarm protected addapatus for lithium-ion battery |
| JP4499164B2 (ja) * | 2008-02-25 | 2010-07-07 | 岩崎電気株式会社 | 充電装置及び充電方法 |
| WO2010117498A2 (en) | 2009-03-30 | 2010-10-14 | Sendyne Corp. | Battery cell protection and conditioning circuit and system |
| WO2012056417A2 (en) | 2010-10-29 | 2012-05-03 | Sendyne Corp. | Charge redistribution method for cell arrays |
| US20130099726A1 (en) * | 2011-10-25 | 2013-04-25 | O2Micro, Inc. | System and Method for Charging of Battery |
| JP6090023B2 (ja) * | 2013-07-19 | 2017-03-08 | 株式会社豊田自動織機 | 二次電池の充電システムおよび充電方法 |
-
1995
- 1995-09-18 JP JP23807795A patent/JP3503295B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| CN101312296B (zh) * | 2007-05-23 | 2010-12-22 | 仁宝电脑工业股份有限公司 | 电池模块的充电方法 |
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| JPH0984275A (ja) | 1997-03-28 |
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