JP4088838B2 - Battery charge / discharge control system - Google Patents
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Description
この発明は、蓄電池(単に電池ともいう)を一次電源としてこの蓄電池を充電する発電機からなる電源装置と、推進電動機およびシステム運転に必要な補助電動機等とから構成される電気推進システムにおける、電池の充放電制御方式に関する。
The present invention relates to a battery in an electric propulsion system including a power supply device including a generator that charges a storage battery (also simply referred to as a battery) as a primary power source, a propulsion motor, an auxiliary motor necessary for system operation, and the like. The present invention relates to a charge / discharge control system .
上記電気推進システムには、一般的に以下のような運転モードがある。
(1)発電機が、電池を充電しながら負荷である推進電動機,補機電動機へ電力を供給する運転モード
(2)発電機が、電池の充放電電流を0Aの状態(なお、電池が自己放電で失う容量を、定常的に補充するための充電を行なう方式を一般に浮動充電というが、ここでは電池が自己放電で失う容量を補充するための充電はしないので、単に浮動方式,浮動状態,浮動運転または浮動動作ともいう)としながら推進電動機,補機電動機へ電力を供給する運転モード
(3)発電機が停止状態で、電池から推進電動機,補機電動機へ電力を供給する電池放電運転モード
The electric propulsion system generally has the following operation modes.
(1) An operation mode in which the generator charges the battery while supplying power to the propulsion motor and auxiliary motor that are loads. (2) The generator sets the battery charge / discharge current to 0 A (note that the battery is self- In general, the method of charging to replenish the capacity lost by discharging is generally called floating charging, but here the battery does not charge to replenish the capacity lost by self-discharge. (3) Battery discharge operation mode that supplies power from the battery to the propulsion motor and auxiliary motor when the generator is stopped.
電池充電動作は、各電池群を監視しながら発電機を制御し、満充電となった電池群から電池群と直列に接続したスイッチを順次断路(OFF:オフ)して充電を停止させ、また、発電機が停止状態ではスイッチを閉路(ON:オン)として、電池から負荷へ電力を供給する放電運転モードとする。なお、電池群のスイッチは上記(1)〜(3)の各運転モードに対応して接続(ON)、断路(OFF)を行なう。 The battery charging operation controls the generator while monitoring each battery group, and stops charging by sequentially disconnecting (OFF: off) the switch connected in series with the battery group from the fully charged battery group. When the generator is stopped, the switch is closed (ON: ON), and the discharge operation mode for supplying power from the battery to the load is set. In addition, the switch of a battery group performs connection (ON) and disconnection (OFF) corresponding to each operation mode of said (1)-(3).
従来方式の代表例について、以下に説明する。
(a)スイッチなし方式
図3は、電池並列群数が少ない、1群または2群構成の場合に広く用いられ、回路構成が簡単なのが特徴である。しかし、電池の並列群数が多くなった場合、個々の電池群の特性バラツキに対応するために、個々の電池群の充電状態を監視しながら充電を行ない、満充電となった電池群を発電機回路から順次切り離して、充電を停止させることができないという問題がある。
A typical example of the conventional method will be described below.
(A) Switchless system FIG. 3 is widely used in the case of a one-group or two-group configuration with a small number of battery parallel groups, and is characterized by a simple circuit configuration. However, when the number of parallel groups of batteries increases, charging is performed while monitoring the state of charge of each battery group in order to cope with the variation in characteristics of each battery group, and the fully charged battery group is generated. There is a problem that charging cannot be stopped by sequentially separating from the machine circuit.
また、電池の浮動運転モードでは、発電機は推進電動機,補機電動機などの変動する負荷へ、電力を供給しながら電池の充放電電流を0Aの状態(浮動状態)とする発電機制御において、動作が不安定になることが予想される。
特に、リチューム電池を使用する場合は、過充電によりリチューム電池が爆発するなどの障害が懸念されることから、不安定な充放電動作はリチューム電池へ重大な障害になることが予想される。
In the battery floating operation mode, in the generator control in which the generator sets the charging / discharging current of the battery to 0 A (floating state) while supplying power to the fluctuating load such as the propulsion motor and the auxiliary motor. It is expected that the operation becomes unstable.
In particular, when using a rechargeable battery, there is a concern that the rechargeable battery may explode due to overcharging, and therefore, unstable charging / discharging operations are expected to be a serious obstacle to the rechargeable battery.
(b)機械式接点スイッチを用いる方式
図4は、複数の電池群の各々と直列に機械式接点スイッチを用いる方式で、満充電となった電池群を発電機回路から順次切り離して、充電を停止させることができる。機械式接点スイッチを用いるため、通電損失が後述の半導体スイッチを用いる方式に比べて数十分の1と少なく、また、自然冷却条件下での使用が可能であり、かつ、機械式接点スイッチであるため短時間の過電流には耐えられる特徴がある。
しかし、充電が完了した電池群のスイッチOFF状態、すなわち電池群が発電機回路(負荷回路)から切り離された状態から、負荷へ電力を供給するために負荷回路へ電池群を接続するとき、スイッチ接点がONするまでの機械的動作遅れ時間の期間、電源「断」状態が発生するという問題がある。
(B) Method using a mechanical contact switch FIG. 4 shows a method using a mechanical contact switch in series with each of a plurality of battery groups, in which the fully charged battery groups are sequentially separated from the generator circuit and charged. Can be stopped. Since a mechanical contact switch is used, the current loss is a few tens of times less than the method using a semiconductor switch described later, and it can be used under natural cooling conditions. Therefore, there is a feature that can withstand short-time overcurrent.
However, when connecting the battery group to the load circuit in order to supply power to the load from the switch OFF state of the battery group that has been charged, that is, the battery group disconnected from the generator circuit (load circuit), the switch There is a problem in that the power supply “off” state occurs during the mechanical operation delay time until the contact is turned on.
また、電池の浮動運転モードでは、発電機は推進電動機,補機電動機などの変動する負荷へ電力を供給しながら電池の充放電電流を0Aの状態(浮動状態)とする発電機制御において、動作が不安定になることが予想される。
特に、リチューム電池を使用する場合は、過充電によりリチューム電池が爆発するなどの障害が懸念されることから、不安定な充放電動作はリチューム電池へ重大な障害になることが予想される。
In the battery floating operation mode, the generator operates in the generator control in which the charging / discharging current of the battery is 0 A (floating state) while supplying power to the fluctuating load such as the propulsion motor and the auxiliary motor. Is expected to become unstable.
In particular, when using a rechargeable battery, there is a concern that the rechargeable battery may explode due to overcharging, and therefore, unstable charging / discharging operations are expected to be a serious obstacle to the rechargeable battery.
(c)半導体式スイッチを用いる方式
図5は半導体式スイッチを用いるもので、これは上記(a),(b)の問題点を解決する方式として出現したものであり、広く使用されている。例えば特許文献1,2,3などが知られており、電池のパルス充電法と兼用されている。特に特許文献2では、半導体式スイッチ素子と並列に接続されたダイオード(通称クランプダイオード)を介して、即時放電可能にする技術が開示されている。
(C) System Using Semiconductor Switch FIG. 5 uses a semiconductor switch, which has emerged as a system for solving the problems (a) and (b), and is widely used. For example,
しかし、スイッチ要素に半導体式スイッチを用いるため、充電時にはスイッチ素子のON電圧損失、放電時にはダイオードの通電ON電圧損失が発生し、いずれの通電損失も接点スイッチの数十倍以上の通電損失(ON損失)が発生することから、ヒートシンク+自然風冷、ヒートシンク+強制風冷素子、またはヒートシンク+水風冷などの冷却装置が必要となる。特に、大充放電電流回路に用いるものでは、水冷却を必要とする大掛かりな冷却装置が必要となり、装置の大型化,コスト増を招くという問題がある。 However, since a semiconductor switch is used as the switch element, an ON voltage loss of the switch element occurs during charging, and an energization ON voltage loss of the diode occurs during discharging. Both energization losses are more than tens of times the energization loss (ON Loss), a cooling device such as a heat sink + natural air cooling, a heat sink + forced air cooling element, or a heat sink + water air cooling is required. In particular, a large charge / discharge current circuit requires a large cooling device that requires water cooling, which increases the size and cost of the device.
以上のように、各種の方式には下記のような問題がある。
(a)方式では、複数群の特性バラツキに対応するための個々の充電管理と充電完了電池群の切り離しができず、かつ、浮動状態の制御が困難であること。
(b)方式では、電池群が満充電でスイッチOFFの状態から放電へ移行する場合、スイッチがONするまでの機械的動作遅れ時間の期間に電源「断」状態が発生すること、および浮動状態の制御が困難であること。
As described above, various methods have the following problems.
In the method (a), it is impossible to separate individual charge management and charge-completed battery groups to cope with characteristic variations among a plurality of groups, and it is difficult to control the floating state.
In the method (b), when the battery group is fully charged and the switch is switched from the OFF state to the discharge, the power supply “OFF” state occurs during the mechanical operation delay time until the switch is turned ON, and the floating state It is difficult to control.
(c)方式では、冷却装置を必要とし、特に大容量電池、大充放電電流回路では水冷却装置などが必要となることから、装置が大型化し,コスト増となること。
なお、(b)方式の変形例として、電磁接触器(コンタクタまたはMCCB)とダイオードとを並列接続したスイッチ回路を用いるものが、例えば特許文献4,5としてあるが、いずれも単一電池群システムに関するもので、電源断を発生させないようにするためのものではなく、通電損失を低減するものでもない。
したがって、この発明の課題は、冷却装置を小型または省略可能として装置全体の小型化を図り、かつ機械的遅れによる電源瞬断が発生しないようにすることにある。
In the (c) method, a cooling device is required. In particular, a large-capacity battery and a large charge / discharge current circuit require a water cooling device, which increases the size of the device and increases costs.
For example,
Accordingly, an object of the present invention is to reduce the size of the entire apparatus by reducing the size of the cooling apparatus or omitting it, and to prevent instantaneous power interruption due to mechanical delay.
このような課題を解決するため、請求項1の発明では、複数の電池群が並列接続されてなる電池電源電源と、この電池電源への充電を行なう発電機とを直流給電母線を介して接続してなるとともに、この直流給電母線を介して推進電動機を含む負荷への電力供給を行なう電気推進システムにおいて、
機械式接点スイッチ(スイッチ)と,このスイッチと並列に接続されるとともに各電池群から直流給電母線への放電電流の方向を順方向とした放電用ダイオードとからなり,各電池群にそれぞれ直列に接続され,各電池群と直流給電母線との間に挿入されたスイッチ回路を設けるとともに、
前記電池電源の充放電電流を検出する電池電流検出器と、
前記スイッチ回路をオン,オフ制御して各電池群の充放電制御を行なうとともに発電機の制御を行なう制御回路とを備え、
通常の充放電電流は前記スイッチの接点を介して流すとともに、
スイッチがオフとされ,放電用ダイオードにより発電機電圧がブロックされて充放電電流が0Aとされた浮動状態において発電機の出力を低下させたとき,または停止させたときに電池電源から負荷へ電力を供給する放電動作を行なう場合には、発電機の出力低下または停止によって電池電源からの放電電流が流れたことを前記電池電流検出器で検出して、前記制御回路が放電動作の開始を判別し、各スイッチへオン指令を与え、スイッチがオンするまでの機械的遅れの期間中は前記放電用ダイオードを介して放電電流を流し、スイッチがオンしたら放電電流をスイッチ接点へ転流させるようにしたことを特徴とする。
In order to solve such a problem, in the invention of
It consists of a mechanical contact switch (switch) and a discharge diode connected in parallel with this switch and with the forward direction of the discharge current from each battery group to the DC power supply bus. Connected and provided with a switch circuit inserted between each battery group and the DC power supply bus,
A battery current detector for detecting a charge / discharge current of the battery power source;
A control circuit for controlling the generator as well as controlling the charging and discharging of each battery group by controlling on and off of the switch circuit,
While normal charging / discharging current flows through the switch contacts,
When the switch is turned off and the generator voltage is blocked by the discharge diode and the charge / discharge current is set to 0A, the power output from the battery power source to the load is reduced when the output of the generator is reduced or stopped. When the discharge operation is performed, the battery current detector detects that the discharge current from the battery power source has flowed due to the output decrease or stop of the generator, and the control circuit determines the start of the discharge operation. to give the oN command to each switch, the switch is during mechanical delay period until the on-flowing discharge current through the discharge diode, the discharge current Once the switch is turned on so that commutated to switch contact It is characterized by that.
この発明によれば、複数の電池群と直列に接続するスイッチとして機械式接点スイッチを用いるとともに、この接点スイッチと並列にダイオードを接続するようにしたので、下記のような効果が得られる。
(1)スイッチとして通電損失および発熱の少ない機械式接点スイッチを用いることで、スイッチ用冷却装置を不要として部品点数を低減して装置の小型化,コストダウンおよびシステムの信頼性向上を図る。
なお、図5に示す従来方式の半導体スイッチは通電損失が接点式の数十倍以上であることから、半導体スイッチを冷却する冷却装置が必要であり、特に、大電流で使用する半導体スイッチでは水冷却装置が必要など、装置の大型化,コストアップおよびシステムの信頼性が問題となる。
According to the present invention, since the mechanical contact switch is used as a switch connected in series with a plurality of battery groups, and the diode is connected in parallel with the contact switch, the following effects can be obtained.
(1) By using a mechanical contact switch with less energization loss and heat generation as a switch, a cooling device for the switch is not required, the number of parts is reduced, the device is downsized, the cost is reduced, and the system reliability is improved.
Note that the conventional semiconductor switch shown in FIG. 5 has an energization loss several tens of times that of the contact type. Therefore, a cooling device for cooling the semiconductor switch is necessary. The need for a cooling device increases the size and cost of the device and the reliability of the system.
(2)電池が充電停止状態=浮動状態、すなわち接点スイッチがOFF状態から放電に転じるとき、機械式接点スイッチがONするまでの遅れ時間の期間中、接点スイッチと並列に接続されたダイオードを介して放電させ、接点スイッチがONしたらこれによりダイオードを短絡し、放電電流をダイオードからスイッチ接点へ転流させ、ダイオードに流れていた電流を略0Aとする。このとき、機械式接点スイッチとして例えば電磁操作型スイッチ=電磁接触器を用いると、その遅れ時間は100ms以下であり、ダイオードはこの短時間のみ通電すれば良いので、ダイオード素子の選定も考慮することにより、ダイオード素子冷却用装置の簡素化ができる。 (2) When the battery is in the charge stop state = floating state, that is, when the contact switch switches from the OFF state to the discharge, during the delay time until the mechanical contact switch turns on, the diode is connected in parallel with the contact switch. When the contact switch is turned on, the diode is short-circuited, the discharge current is commutated from the diode to the switch contact, and the current flowing through the diode is set to approximately 0A. At this time, if, for example, an electromagnetically operated switch = electromagnetic contactor is used as the mechanical contact switch, the delay time is 100 ms or less, and the diode only needs to be energized for this short time. Thus, the diode element cooling device can be simplified.
図1はこの発明の実施の形態を示す構成図である。
これは、各電池群1〜2(B1〜Bm)に接続された機械式接点スイッチ(単に、接点スイッチともいう)3〜4(SW1〜SWm)、この接点スイッチ3〜4と並列接続したダイオード回路5〜6(D1〜Dm)からなり、電池充電運転モードでは発電機14(G)は複数の電池群1〜2を充電しながら補機動力系統19(L)、および推進電動機21(M)へ電力を供給し、また、浮動運転モードでは複数の電池群1〜2の充放電電流が0Aになるようにし、さらに、発電機が停止したときは補機動力系統19および推進電動機21へ電池群1〜2から無瞬断で電力を供給する回路である。その動作について以下に詳細に説明する。
FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of the present invention.
This is a mechanical contact switch (also referred to simply as a contact switch) 3-4 (SW1-SWm) connected to each battery group 1-2 (B1-Bm), and a diode connected in parallel with the contact switches 3-4. In the battery charging operation mode, the generator 14 (G) charges the plurality of
1)充電動作(図2のt0〜t1間)
このときは、図1の充電選択スイッチSWCにより定電圧充電,定電流充電のいずれかを選択し、また、パルス充電選択スイッチSWPにより、最終充電領域では連続した定電圧,定電流で充電するか(SWP・OFF)、パルス定電圧またはパルス定電流で充電するか(SWP・ON)のいずれかを選択する。
これらの選択指令から、充放電制御回路&電池状態監視装置28は充電運転モードであることを判定すると、接点スイッチ3〜4にON指令を与えて各接点スイッチをONさせるとともに、発電機制御装置29へ所定の制御信号31を与えて発電機を制御し、各電池群1〜2へ接点スイッチ3〜4を介して充電電流+IB1〜+IBmを供給する。
1) Charging operation (between t0 and t1 in FIG. 2)
At this time, either constant voltage charging or constant current charging is selected by the charge selection switch SWC of FIG. 1, and whether charging is performed with a continuous constant voltage or constant current in the final charging region by the pulse charge selection switch SWP. (SWP • OFF), charging with pulse constant voltage or pulse constant current is selected (SWP • ON).
When the charge / discharge control circuit & battery
このときの充電動作を示すのが、図2のt0〜t1である。このとき、接点スイッチはオン抵抗が小さく通電損失が少ないので、通電時の接点部発熱が小さいことから、一般的な使用条件では特別な冷却装置を必要とせず、また、機械的接点機構のスイッチであるため、大きな短時間過電流耐量を持っている。この特徴により、接点スイッチ3〜4は冷却装置を必要としない自然冷却条件下での使用が可能なため、大幅な装置の小型化とコストダウンが実現できる。因みに、図5の半導体スイッチを用いるものでは、素子の冷却装置が必要である。 The charging operation at this time is indicated by t0 to t1 in FIG. At this time, the contact switch has a low on-resistance and low energization loss, so the contact portion heat generation during energization is small, so there is no need for a special cooling device under general operating conditions, and the mechanical contact mechanism switch Therefore, it has a large short-time overcurrent capability. Due to this feature, the contact switches 3 to 4 can be used under natural cooling conditions that do not require a cooling device, so that a significant reduction in size and cost of the device can be realized. Incidentally, in the case of using the semiconductor switch of FIG. 5, an element cooling device is required.
2)充電完了=充電停止or浮動動作(図2のt1およびt5時点)
各電池群の充電状態は、各電池群回路に設置した電流検出器7〜8(SH1〜SHm)および電圧検出器9〜10(VD1〜VDm)の検出信号を充放電制御回路&電池状態監視装置28で監視し、バラツキが存在する各電池群の電圧、または電流を充放電制御回路&電池状態監視装置28が個別に監視・判定し、検出値が所定の値に達した電池群の接点スイッチ3〜4に順次OFF指令を与えてスイッチをOFFさせ、発電機14から切り離して充電を完了させる。
2) Charging complete = charge stop or floating operation (at time t1 and t5 in FIG. 2)
As for the charge state of each battery group, the detection signals of the current detectors 7 to 8 (SH1 to SHm) and the voltage detectors 9 to 10 (VD1 to VDm) installed in each battery group circuit are charged / discharge control circuit & battery state monitor The
発電機14から切り離された充電完了電池群の電圧VB1〜VBmは、発電機電圧VGより低く(VG>VB1〜VBm)、接点スイッチ3〜4に並列接続のダイオード5〜6が発電機電圧VGをブロックして電池群へは充電電流を流さず、これにより、充放電電流0Aの浮動状態が保たれる。なお、図2のt1時点は全ての電池群の充電が完了した点を示し、接点スイッチ3〜4が全てOFF、全ての電池群が発電機14から切り離された時点である。
The voltages VB1 to VBm of the fully charged battery group disconnected from the
3)放電開始動作(図2のt2〜t3およびt6〜t7間)
発電機の出力を低下させたとき、または停止させたときには、各電池群1〜2は補機動力負荷19および推進電動機21へ電力を供給する、放電動作モードが開始される。放電開始直前において、接点スイッチ3〜4が全てOFFであるとし、図2に示す放電開始点=t2時点で放電が開始されたとすると、t2時点から接点スイッチ3〜4に並列接続されたダイオード5〜6を介して、放電電流ID=IBが流れる。
一方、放電電流−IB1〜−IBmと−IBΣが流れたことを電流検出器7〜8と12で検出して、充放電制御回路&電池状態監視装置28が放電動作を開始したことを判別して、各接点スイッチ3〜4へON指令を与える。ON指令を受けた各接点スイッチ3〜4はON動作を開始し、機械的な遅れ時間tS後に接点がONしてダイオード5〜6を短絡する。
3) Discharge start operation (between t2 to t3 and t6 to t7 in FIG. 2)
When the output of the generator is lowered or stopped, each battery group 1-2 starts a discharge operation mode in which power is supplied to the auxiliary
On the other hand, the current detectors 7 to 8 and 12 detect that the discharge currents -IB1 to -IBm and -IBΣ have flowed, and determine that the charge / discharge control circuit & battery
すなわち、放電開始点=t2時点から接点がONするまでの遅れ時間tSの期間中、ダイオード5〜6に放電電流ID=IBが流れ、各スイッチ接点がONしたらダイオード電流ID=IBを接点へ転流させる結果、ダイオード電流は数十分の1以下に激減する。
ここで、接点スイッチに電磁接触器を用いた場合の遅れ時間tSは100ms以下であるから、ダイオードの通電時間はtS=100ms以下でよく、短時間熱責務に耐えるダイオード素子を選定すれば、接点短絡後のダイオード電流は微小であるため、ダイオード取り付け構造を兼ねた簡単な冷却構造を採用するなどにより、冷却装置の簡素化を図ることができる。したがって、大幅な装置の小型化とコストダウンが可能となる。
That is, during the delay time tS from when the discharge start point = t2 to when the contact is turned on, the discharge current ID = IB flows through the diodes 5 to 6, and when each switch contact is turned on, the diode current ID = IB is transferred to the contact. As a result, the diode current is drastically reduced to a few tenths or less.
Here, since the delay time tS when the electromagnetic contactor is used as the contact switch is 100 ms or less, the energization time of the diode may be tS = 100 ms or less, and if a diode element that can withstand a short heat duty is selected, Since the diode current after the short circuit is very small, the cooling device can be simplified by adopting a simple cooling structure that also serves as a diode mounting structure. Therefore, it is possible to greatly reduce the size and cost of the apparatus.
4)スイッチを介する放電動作(図2のt3〜t4およびt7〜t8間)
図2のt3〜t4間は、スイッチ3〜4の接点がONして放電電流が流れる期間である。
すなわち、放電電流は通電損失が少なく発熱の小さな接点式スイッチの接点を介して流れるので、スイッチ3〜4に対する冷却装置は必要ではなく、自然冷却条件の下で使用可能なので、装置の小型化とコストダウンができる。
4) Discharge operation through the switch (between t3 to t4 and t7 to t8 in FIG. 2)
A period between t3 and t4 in FIG. 2 is a period in which the contacts of the
That is, since the discharge current flows through the contact point of the contact type switch with little conduction loss and small heat generation, a cooling device for the
5)放電動作から充電動作(図2のt4〜t5およびt8〜t9間)
図2のt4時点が、放電動作から充電動作に転じた点である。放電から充電に転じる直前は、各スイッチ3〜4がONでその接点を介して放電されており、放電動作から充電動作に転じる図2のt4時点では、ON中のスイッチ接点を介して充電へ移行するから、移行動作はスムースに行なわれる。以後の充電動作は、上記1)項と同じである。
5) From discharging operation to charging operation (between t4 to t5 and t8 to t9 in FIG. 2)
The time point t4 in FIG. 2 is a point where the discharging operation is changed to the charging operation. Immediately before switching from discharging to charging, each of the
6)充電停止から充電動作(図2のt10時点)
図2のt9〜t10間は、充電を停止している期間である。
ここで、充電を開始するために発電機運転スイッチ30(SWG)を「運転」側にし、その信号を発電機制御装置29に与える。発電機制御装置29は信号31を充電運転指令として、充放電制御回路&電池状態監視装置28に与える。発電機14は予め設定された条件で運転を開始するが、これは一定の条件が整った時点でスイッチ18(SWGH)をONすることで行なわれる。
6) Charging operation after stopping charging (at time t10 in FIG. 2)
The period from t9 to t10 in FIG. 2 is a period in which charging is stopped.
Here, in order to start charging, the generator operation switch 30 (SWG) is set to the “operation” side, and the signal is given to the
一方、充放電制御回路&電池状態監視装置28は各接点スイッチ3〜4にON指令を与え、各電池群を発電機14へ接続する。図2のt10時点は各接点スイッチ3〜4にON指令を与える時点であり、動作遅れ時間tS後の時点t11で各接点スイッチ3〜4がONし、電池群は発電機14に接続されて充電が開始される。
なお、充放電制御回路&電池状態監視装置28が電池群の異常を検出したら、各接点スイッチ3〜4にOFF指令を与え該当する接点スイッチをOFFして、電池を保護するようにする。
On the other hand, the charge / discharge control circuit & battery
When the charge / discharge control circuit & battery
1〜2(B1〜Bm)…蓄電池群、3〜4(SW1〜SWm)…機械式接点スイッチ、5〜6…ダイオード(D1〜Dm)、7〜8,12,16(SH1〜SHm,SHB,SHG)…電流検出器、9〜10,11,17(VD1〜VDm,VDB,VDG)…電圧検出器、13,18,20,22〜27,30…スイッチ、14…発電機(G)、15…発電機界磁(Gf)、19…補機動力系統(L)、21…推進電動機(M)、28…充放電制御回路&電池状態監視装置、29…発電機制御装置、31…信号。 1 to 2 (B1 to Bm) ... storage battery group, 3 to 4 (SW1 to SWm) ... mechanical contact switch, 5 to 6 ... diode (D1 to Dm), 7 to 8, 12, 16 (SH1 to SHm, SHB) , SHG) ... current detector, 9 to 10, 11, 17 (VD1 to VDm, VDB, VDG) ... voltage detector, 13, 18, 20, 22 to 27, 30 ... switch, 14 ... generator (G) , 15 ... Generator field (Gf), 19 ... Auxiliary power system (L), 21 ... Propulsion motor (M), 28 ... Charge / discharge control circuit & battery state monitoring device, 29 ... Generator control device, 31 ... signal.
Claims (1)
機械式接点スイッチ(スイッチ)と,このスイッチと並列に接続されるとともに各電池群から直流給電母線への放電電流の方向を順方向とした放電用ダイオードとからなり,各電池群にそれぞれ直列に接続され,各電池群と直流給電母線との間に挿入されたスイッチ回路を設けるとともに、
前記電池電源の充放電電流を検出する電池電流検出器と、
前記スイッチ回路をオン,オフ制御して各電池群の充放電制御を行なうとともに発電機の制御を行なう制御回路とを備え、
通常の充放電電流は前記スイッチの接点を介して流すとともに、
スイッチがオフとされ,放電用ダイオードにより発電機電圧がブロックされて充放電電流が0Aとされた浮動状態において発電機の出力を低下させたとき,または停止させたときに電池電源から負荷へ電力を供給する放電動作を行なう場合には、発電機の出力低下または停止によって電池電源からの放電電流が流れたことを前記電池電流検出器で検出して、前記制御回路が放電動作の開始を判別し、各スイッチへオン指令を与え、スイッチがオンするまでの機械的遅れの期間中は前記放電用ダイオードを介して放電電流を流し、スイッチがオンしたら放電電流をスイッチ接点へ転流させるようにしたことを特徴とする電池の充放電制御方式。 A battery power source in which a plurality of battery groups are connected in parallel and a generator for charging the battery power source are connected via a DC power supply bus, and a load including a propulsion motor is connected via the DC power supply bus. In the electric propulsion system that supplies power to
A mechanical contact switch (switch), respectively in series in the direction of discharge current to the DC power supply bus from the connected Rutotomoni each battery group in parallel with the switch Ri Do from the forward direction and the discharging diode, each cell group are connected, a switch circuit inserted between the DC power supply bus and each cell group with a,
A battery current detector for detecting a charge / discharge current of the battery power source;
A control circuit for controlling the generator as well as controlling the charging and discharging of each battery group by controlling on and off of the switch circuit,
Normal charge and discharge current with to flow through the contacts of the switch,
When the switch is turned off and the generator voltage is blocked by the discharge diode and the charge / discharge current is set to 0A, the power output from the battery power source to the load is reduced when the output of the generator is reduced or stopped. When the discharge operation is performed, the battery current detector detects that the discharge current from the battery power source has flowed due to the output decrease or stop of the generator, and the control circuit determines the start of the discharge operation. to give the oN command to each switch, the switch is during mechanical delay period until the on-flowing discharge current through the discharge diode, the discharge current Once the switch is turned on so that commutated to switch contact A charge / discharge control system for a battery.
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