JP4215488B2 - バッテリの充電方法 - Google Patents
バッテリの充電方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP4215488B2 JP4215488B2 JP2002333132A JP2002333132A JP4215488B2 JP 4215488 B2 JP4215488 B2 JP 4215488B2 JP 2002333132 A JP2002333132 A JP 2002333132A JP 2002333132 A JP2002333132 A JP 2002333132A JP 4215488 B2 JP4215488 B2 JP 4215488B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- battery
- charging
- voltage
- cells
- internal impedance
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- 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
【発明の属する技術分野】
本発明は、直列に接続された複数のバッテリを均等に充電するバッテリの充電方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
動力用モータ駆動源などの高電圧が必要とされる分野で使用されるバッテリは、低い端子電圧の複数のバッテリを直列接続し、高電圧を得て使用される。この直列に接続された複数のバッテリを充電する充電器は、バッテリを過充電させないために最大出力電圧を制限しているが、鉛蓄電池などのバッテリは充電末期になると一部のバッテリの内部抵抗が急激に増加し、内部抵抗が増加したバッテリの端子電圧が上昇する。この結果、端子電圧が高いバッテリと低いバッテリを生じることになり、過充電、不足充電のバッテリが混在することになる。
【0003】
従来、直列接続されたバッテリの充電は、各バッテリにそれぞれバイパスデバイスを接続し、各バッテリの電圧検出し、検出した各電圧もとに各バッテリの充電状態を算出し、それぞれのバッテリ充電電圧が均等になるように各バッテリのバイパスデバイスを駆動して各バッテリの端子電圧が均等となるように各バッテリの電流を制御している(例えば、特許文献1参照。)。また、直列接続されたバッテリの充電方式として、バッテリユニット数と同数のサブ充電器を用意し、各バッテリユニットを各々サブ充電器で各バッテリユニットの電圧を等しく充電するようにしたものもある。(例えば、特許文献2参照)。
【0004】
【特許文献1】
特開平09−294337号公報(第1図)
【0005】
【特許文献2】
特開平06−295746号公報(第1図)
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
上記各のバッテリ電圧を検出して個々のバッテリヘの充電電流を制御する方式は、回路構成が複雑になるため高コストとなり、また、部品点数の増加による信頼性の低下も懸念される。また、上記直列に接続された各バッテリユニットを各々サブ充電器で充電する方式では、バッテリユニット数と同数のサブ充電器と、各サブ充電器を絶縁するための複数の2次巻線を有するトランスを必要とする。
【0007】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、個々のバッテリの充電電流を制御することなく、簡単な回路で直列に接続された複数のバッテリを均等に充電することができるバッテリの充電方法を提供することを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】
本願請求項1に係る発明は、直列に接続された複数のバッテリセルからなるバッテリの充電方法であって、内部インピーダンスが揃っている前記複数のバッテリセルにそれぞれ特性の揃ったコンデンサを並列接続した後に、交流電源に接続された整流用ダイオードから出力される整流出力である交流成分を有する直流電圧で各バッテリセルを充電し、その充電初期では、各バッテリセルの内部インピーダンスが揃っているので、各バッテリセルは均等に充電され、充電末期に近づいて一部のセルの内部インピーダンスが増加した場合、前記コンデンサに交流電流が流れることにより、バッテリセルとコンデンサとで構成されている各並列回路のインピーダンスは均等化され、各バッテリセルの充電電圧のばらつきが小さくなることを特徴とする。
【0009】
また、本願請求項2に係る発明は、複数のバッテリセルで構成された複数のバッテリユニットが直列に接続されてなるバッテリの充電方法であって、内部インピーダンスが揃っている前記複数のバッテリユニットにそれぞれ特性の揃ったコンデンサを並列接続した後に、交流電源に接続された整流用ダイオードから出力される整流出力である交流成分を有する直流電圧で各バッテリユニットを充電し、その充電初期では、各バッテリユニットの内部インピーダンスが揃っているので、各バッテリユニットは均等に充電され、充電末期に近づいて一部のバッテリユニットの内部インピーダンスが増加した場合、前記コンデンサに交流電流が流れることにより、バッテリユニットとコンデンサとで構成されている各並列回路のインピーダンスは均等化され、各バッテリユニットの充電電圧のばらつきが小さくなることを特徴とする。
【0010】
【発明の実施の形態】
実施形態1
本発明の実施形態1係るバッテリ充電回路を図1に示す。図1において、1は交流電源、2は交流電源1に接続された整流用ダイオード、10はダイオード2の出力で充電される直列に接続された複数のバッテリセルB1〜Bnからなるバッテリ、C1〜Cnはバッテリ10のセルB1〜Bnとそれぞれ並列に接続した特性の揃ったコンデンサである。
【0011】
バッテリ10の充電は、上記のようにバッテリ10のセルB1〜BnにそれぞれコンデンサC1〜Cnを接続し、交流電源1をONとしてダイオード2から出力される整流出力である交流成分を有する直流電圧をバッテリ10に印加して行う。このバッテリ10の充電中、バッテリ10のセルB1〜Bnに並列に接続されているコンデンサC1〜Cnには直流電流に含まれている交流成分に基づく交流電流が流れる。コンデンサC1〜Cnは特性が揃っているので、バッテリセルB1〜Bnの内部インピーダンスが揃っていればバッテリセルB1〜Bnの各端子電圧は直流電圧の1/nの均等な電圧となる。充電初期は各バッテリセルB1〜Bnの内部インピーダンスが略揃っているので、各バッテリセルB1〜Bnは均等に充電される。
【0012】
充電末期に近づいて一部のセルの内部インピーダンスが増加した場合は、コンデンサC1〜Cnに交流電流が流れていることにより、バッテリセルB1〜BnとコンデンサC1〜Cnとで構成されている各並列回路のインピーダンスは均等化される。このため一部のセルの内部インピーダンスが増加しているにも拘わらず、各バッテリセルB1〜Bnの端子電圧、すなわち充電電圧のばらつきは小さくなる。
【0013】
実施形態2
本発明の実施形態2係るバッテリ充電回路を図2に示す。図2において、1は交流電源、2は交流電源1に接続された整流用ダイオード、20はダイオードの整流出力で充電される直列に接続された複数のバッテリユニットBU1〜BUnからなるバッテリユニット群で、各バッテリユニットBU1〜BUnはそれぞれ複数のバッテリセルB1〜Bmで構成されている。C1〜CnはバッテリユニットBU1〜BUnとそれぞれ並列に接続された特性の揃ったコンデンサである。
【0014】
バッテリユニット群20の充電は、上記のようにバッテリユニット群20を構成している各バッテリユニットBU1〜BUnにそれぞれコンデンサC1〜Cnを接続し、交流電源をONとしてダイオード2から出力される整流出力である交流成分を有する直流電圧をバッテリユニット群20に印加して行う。
【0015】
このバッテリユニット群20の充電中、バッテリユニットBU1〜BUnとそれぞれ並列に接続されているコンデンサC1〜Cnには整流出力に含まれている交流成分に基づく交流電流が流れる。コンデンサC1〜Cnは特性が揃っているので、バッテリユニットBU1〜BUnの内部インピーダンスが揃っていれば各バッテリユニットBU1〜BUnの電圧は直流電圧の1/nの均等な電圧となる。充電初期は各バッテリユニットBU1〜BUnの内部インピーダンスが揃っているので、各バッテリユニットBU1〜BUnは均等に充電される。
【0016】
充電末期に近づいて一部のバッテリユニットの内部インピーダンスが増加した場合は、コンデンサC1〜Cnに交流電流が流れることにより、バッテリユニットBU1〜BUnとコンデンサC1〜Cnとで構成されている各並列回路のインピーダンスが均等化される。このため一部のバッテリユニットの内部インピーダンスが増加しているにも拘わらず、各バッテリユニットBU1〜BUnの電圧、すなわち充電電圧は、ばらつきが小さくなる。
【0017】
【発明の効果】
本発明によれば、
(1)従来直列接続されたバッテリの充電に必要であった直列接続されたバッテリの充電電圧の検出手段、検出電圧からそれぞれのバッテリヘの充電量を演算する演算手段及び各バッテリの充電電流を制御するバイパス手段などを必要としないので、コスト低減が可能となる。
(2)受動部品のコンデンサのみでバッテリ充電電圧の均等化が図られ、充電回路の信頼性が向上する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施形態1に係るバッテリの充電回路図。
【図2】本発明の実施形態1に係るバッテリの充電回路図。
【符号の説明】
1…交流成分を持つ電源、交流電源
2…整流用ダイオード
10…バッテリ
20…バッテリユニット群
B、B1〜Bn…バッテリセル
BU1〜BUn…バッテリユニット
C1〜Cn…コンデンサ
Claims (2)
- 直列に接続された複数のバッテリセルからなるバッテリの充電方法であって、
内部インピーダンスが揃っている前記複数のバッテリセルにそれぞれ特性の揃ったコンデンサを並列接続した後に、
交流電源に接続された整流用ダイオードから出力される整流出力である交流成分を有する直流電圧で各バッテリセルを充電し、
その充電初期では、各バッテリセルの内部インピーダンスが揃っているので、各バッテリセルは均等に充電され、
充電末期に近づいて一部のセルの内部インピーダンスが増加した場合、前記コンデンサに交流電流が流れることにより、バッテリセルとコンデンサとで構成されている各並列回路のインピーダンスは均等化され、各バッテリセルの充電電圧のばらつきが小さくなることを特徴とするバッテリの充電方法。 - 複数のバッテリセルで構成された複数のバッテリユニットが直列に接続されてなるバッテリの充電方法であって、
内部インピーダンスが揃っている前記複数のバッテリユニットにそれぞれ特性の揃ったコンデンサを並列接続した後に、
交流電源に接続された整流用ダイオードから出力される整流出力である交流成分を有する直流電圧で各バッテリユニットを充電し、
その充電初期では、各バッテリユニットの内部インピーダンスが揃っているので、各バッテリユニットは均等に充電され、
充電末期に近づいて一部のバッテリユニットの内部インピーダンスが増加した場合、前記コンデンサに交流電流が流れることにより、バッテリユニットとコンデンサとで構成されている各並列回路のインピーダンスは均等化され、各バッテリユニットの充電電圧のばらつきが小さくなることを特徴とするバッテリの充電方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2002333132A JP4215488B2 (ja) | 2002-11-18 | 2002-11-18 | バッテリの充電方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2002333132A JP4215488B2 (ja) | 2002-11-18 | 2002-11-18 | バッテリの充電方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2004173345A JP2004173345A (ja) | 2004-06-17 |
JP4215488B2 true JP4215488B2 (ja) | 2009-01-28 |
Family
ID=32697929
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2002333132A Expired - Fee Related JP4215488B2 (ja) | 2002-11-18 | 2002-11-18 | バッテリの充電方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP4215488B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP4764324B2 (ja) * | 2006-12-25 | 2011-08-31 | 株式会社東芝 | エネルギー均等化装置 |
US8030901B2 (en) | 2008-04-16 | 2011-10-04 | Nisshinbo Holdings Inc. | Electric energy storage device |
-
2002
- 2002-11-18 JP JP2002333132A patent/JP4215488B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2004173345A (ja) | 2004-06-17 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US7061207B2 (en) | Cell equalizing circuit | |
Hsieh et al. | A novel high-efficiency compact-size low-cost balancing method for series-connected battery applications | |
CN101828316B (zh) | 用于串联连接的电池组的自动充电均衡方法和装置 | |
KR101893045B1 (ko) | 배터리용 충전 밸런싱 시스템 | |
US9397507B2 (en) | Device for balancing the charge of the elements of an electrical power battery | |
TW472426B (en) | Battery apparatus and control system therefor | |
US8159191B2 (en) | Advanced rechargeable battery system | |
US9490639B2 (en) | Charge equalization system for batteries | |
CN105122578B (zh) | 均衡补正装置以及蓄电装置 | |
US9537329B2 (en) | Battery management circuit maintaining cell voltages between a minimum and a maximum during charging and discharging | |
US8269455B2 (en) | Charge balancing system | |
EP2302757A1 (en) | Method and system for balancing electrical energy storage cells | |
US9819208B2 (en) | Battery management circuit having cell connections for batteries and a plurality of corresponding windings and diodes | |
TW201336200A (zh) | 串聯電池電量平衡充/放電電路及其控制方法 | |
KR20140082730A (ko) | 배터리 시스템 | |
CN103069682A (zh) | 用于电源蓄电池组的平衡系统及对应负载平衡方法 | |
KR101863454B1 (ko) | 직렬 일괄 충전과 선택적 보충 충전을 병행한 배터리 셀 간 균형 충전 기술 | |
Amin et al. | Implementation of a LiFePO4 battery charger for cell balancing application | |
KR20140052525A (ko) | 배터리를 충전하고 배터리의 전압을 승압하는 회로 및 배터리를 충전하는 방법 | |
JP2001178010A (ja) | 電気蓄積セルのバッテリ、特にリチウムセルのバッテリのための充電制御システム | |
JPH10257682A (ja) | 組電池の運転方法及び組電池の充放電回路 | |
JP4215488B2 (ja) | バッテリの充電方法 | |
WO2010018597A2 (en) | Method and apparatus for equalization of battery packs | |
Jwo et al. | Design and implementation of a charge equalization using positive/negative pulse charger | |
RU2230418C1 (ru) | Батарея химических источников тока |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20050520 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20061219 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20070129 |
|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20070403 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20070606 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20070703 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20080926 |
|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20081104 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111114 Year of fee payment: 3 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |