JPH05240890A - Monitoring device for excess charge and discharge of battery assembly - Google Patents
Monitoring device for excess charge and discharge of battery assemblyInfo
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- JPH05240890A JPH05240890A JP4043956A JP4395692A JPH05240890A JP H05240890 A JPH05240890 A JP H05240890A JP 4043956 A JP4043956 A JP 4043956A JP 4395692 A JP4395692 A JP 4395692A JP H05240890 A JPH05240890 A JP H05240890A
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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
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- Y02E60/10—Energy storage using batteries
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- Secondary Cells (AREA)
- Measurement Of Current Or Voltage (AREA)
- Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)
Abstract
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】この発明は、ナトリウム−硫黄電
池等の集合電池において、過充電や過放電を監視する過
充放電監視装置に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an overcharge / discharge monitoring device for monitoring overcharge and overdischarge in an assembled battery such as a sodium-sulfur battery.
【０００２】[0002]
【従来の技術】一般に、ナトリウム−硫黄電池等の集合
電池においては、単電池を単独で使用し又は所定数直列
に接続してストリングが構成されるとともに、そのスト
リングを所定数並列に接続してブロックが構成され、そ
のブロックを基本単位として所定数直列に接続すること
により、集合電池が構成されている。2. Description of the Related Art Generally, in an assembled battery such as a sodium-sulfur battery, a single battery is used alone or a predetermined number of strings are connected in series to form a string, and a predetermined number of the strings are connected in parallel. A block is configured, and the assembled battery is configured by connecting a predetermined number of blocks in series as a basic unit.
【０００３】そして、従来のこの種の集合電池における
過充放電監視装置では、各ブロック毎に電圧検出用の監
視器が接続され、これらの監視器により電池の過充電及
び過放電をブロック単位で検出するようになっていた。In a conventional overcharge / discharge monitoring device for an assembled battery of this type, a voltage detection monitor is connected to each block, and these monitors allow battery overcharge and overdischarge in block units. It was supposed to detect.
【０００４】[0004]
【発明が解決しようとする課題】そのために、この従来
の過充放電監視装置においては、集合電池の各ブロック
毎に監視器を設ける必要があって、コストが高くなると
ともに、全体構成も大型化するという問題があった。特
に、電力貯蔵用電池等の大規模電池システムに適用した
場合には、この監視装置のコストが著しく増大するとと
もに、装置の設置スペースとしても広い場所が必要とな
った。Therefore, in this conventional overcharge / discharge monitoring device, it is necessary to provide a monitor for each block of the assembled battery, resulting in high cost and large size of the entire structure. There was a problem to do. In particular, when applied to a large-scale battery system such as an electric power storage battery, the cost of this monitoring device is significantly increased, and a wide space is required as an installation space for the device.
【０００５】この発明は、このような従来の技術に存在
する問題点に着目してなされたものであって、その目的
とするところは、構造を簡素化してコストを低減するこ
とができるとともに、装置を小型化して設置スペースを
減少することができる集合電池の過充放電監視装置を提
供することにある。The present invention has been made by paying attention to the problems existing in such a conventional technique, and the purpose thereof is to simplify the structure and reduce the cost. An object of the present invention is to provide an overcharge / discharge monitoring device for an assembled battery, which can reduce the size of the device and reduce the installation space.
【０００６】[0006]
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、この発明では、単電池を単独で使用し又は所定数
直列に接続してストリングを構成するとともに、そのス
トリングを所定数並列に接続してブロックを構成し、そ
のブロックを基本単位として所定数直列に接続してなる
集合電池において、特定のブロックにおけるストリング
の並列数を、他のブロックにおけるストリングの並列数
よりも減少させ、その特定のブロックに１つの電圧検出
用の監視器を接続したものである。In order to achieve the above object, in the present invention, a single cell is used alone or a predetermined number of cells are connected in series to form a string, and a predetermined number of the strings are arranged in parallel. In an assembled battery in which blocks are connected to form a block, and a predetermined number of the blocks are connected in series with each other as a basic unit, the parallel number of strings in a specific block is made smaller than the parallel number of strings in other blocks. One monitor for voltage detection is connected to a specific block.
【０００７】[0007]
【作用】上記のように構成された集合電池の過充放電監
視装置によれば、特定のブロックにおけるストリングの
並列数が、他のブロックにおけるストリングの並列数よ
りも減少されているため、その特定のブロックにおける
充電末及び放電末が、他のブロックよりも早く発生す
る。そして、この特定のブロックにおける充電末及び放
電末の電圧が１つの監視器により検出されて、その検出
に基づいて過充電及び過放電が防止される。According to the overcharge / discharge monitoring device for an assembled battery configured as described above, the number of strings in parallel in a specific block is smaller than the number of strings in parallel in another block. The end of charge and end of discharge in this block occur earlier than other blocks. Then, the voltage at the end of charge and the voltage at the end of discharge in this specific block are detected by one monitor, and overcharge and overdischarge are prevented based on the detection.
【０００８】[0008]
【実施例】以下、この発明を具体化した集合電池の過充
放電監視装置の一実施例を、図面に基づいて詳細に説明
する。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of an overcharge / discharge monitoring apparatus for an assembled battery embodying the present invention will be described in detail below with reference to the drawings.
【０００９】さて、この実施例においては、図１に示す
ように、ナトリウム−硫黄電池等よりなる単電池１を、
単独で使用し又は所定の直列数ｍだけ直列に接続してス
トリング１ｓが構成され、このストリング１ｓを所定の
並列数ｎだけ並列に接続してブロック１ｂが構成されて
いる。そして、このブロック１ｂを基本単位として、所
定数直列に接続することにより、集合電池Ｂが構成され
ている。In this embodiment, as shown in FIG. 1, a unit cell 1 composed of a sodium-sulfur battery,
The strings 1s are used alone or connected in series by a predetermined number m of series, and the strings 1s are connected in parallel by a predetermined parallel number n to form a block 1b. Then, an assembled battery B is configured by connecting a predetermined number of the blocks 1b as a basic unit in series.
【００１０】また、この集合電池Ｂでは、特定のブロッ
ク１ｂ´におけるストリング１ｓの並列数が、他のブロ
ック１ｂにおけるストリング１ｓの並列数ｎよりも減少
されて、（ｎ−ｘ）となっている。これにより、特定の
ブロック１ｂ´においては、全体容量が少なくなって図
２に破線で示すように、充電末及び放電末の発生が、他
のブロック１ｂよりも確実に早く発生するようになる。
なお、図２において、放電深度（Ａｈ）は電池容量に対
応する値であり、図の右側が放電側、左側が充電側であ
る。Further, in the assembled battery B, the parallel number of the strings 1s in the specific block 1b 'is reduced from the parallel number n of the strings 1s in the other block 1b to be (n-x). . As a result, in the specific block 1b ', the total capacity is reduced, and as shown by the broken line in FIG. 2, the end of charge and the end of discharge are generated surely earlier than the other blocks 1b.
In FIG. 2, the depth of discharge (Ah) is a value corresponding to the battery capacity, the right side of the figure is the discharge side, and the left side is the charge side.
【００１１】なお、集合電池Ｂ全体の容量が、この特定
のブロック１ｂ´で制約されるため、並列数ｎが小さい
システムでは、ストリング１ｓの並列数の減少により容
量の減少が大きくなりすぎ、また、並列数ｎが大きいシ
ステムでは、ストリング１ｓの並列数を減少しても、高
い検出感度を得ることができないおそれがある。そのた
め、特定のブロック１ｂ´におけるストリング１ｓの減
少数ｘとしては、他のブロック１ｂにおける並列数ｎの
５〜２０％の範囲で設定するのが望ましく、１０％程度
が最も望ましい。また、ｎの数としては、１０〜２０の
範囲が好ましい。Since the capacity of the entire assembled battery B is restricted by the specific block 1b ', in a system having a small parallel number n, the decrease in the capacity becomes too large due to the decrease in the parallel number of the strings 1s. In a system having a large parallel number n, high detection sensitivity may not be obtained even if the number of parallel strings 1s is reduced. Therefore, it is desirable to set the reduction number x of the string 1s in the specific block 1b 'within a range of 5 to 20% of the parallel number n in the other block 1b, and most desirably about 10%. The number of n is preferably in the range of 10-20.
【００１２】また、前記特定のブロック１ｂ´の両電極
間には１つの電圧監視器２が接続され、この電圧監視器
２によって、特定のブロック１ｂ´における充電末及び
放電末の電圧が検出されるようになっている。そして、
この電圧監視器２により検出された充電末の電圧が所定
値以上になったとき、あるいは放電末の電圧が所定値以
下になったとき、集合電池Ｂの充放電回路に接続された
交直変換器３に停止信号が出力されて、集合電池Ｂに対
する充放電が停止されるとともに、ブザーやランプ等よ
りなる警報器４に作動信号が出力されて、充電末又は放
電末が報知される。Further, one voltage monitor 2 is connected between both electrodes of the specific block 1b ', and the voltage monitor 2 detects the voltage at the end of charging and at the end of discharging in the specific block 1b'. It has become so. And
When the voltage at the end of charge detected by the voltage monitor 2 becomes equal to or higher than a predetermined value or the voltage at the end of discharge becomes equal to or lower than a predetermined value, an AC / DC converter connected to the charge / discharge circuit of the assembled battery B. A stop signal is output to 3 to stop charging / discharging of the assembled battery B, and an operation signal is output to the alarm device 4 including a buzzer, a lamp and the like to notify the end of charging or the end of discharging.
【００１３】従って、この実施例の過充放電監視装置に
おいては、１つの電圧監視器２により集合電池Ｂの過充
電及び過放電を正確に監視することができる。また、集
合電池の各ブロック毎に監視器を設けた従来装置に比較
して、構造を簡素化してコストを低減することができる
とともに、装置を小型化して設置スペースを減少するこ
とができる。特に、電力貯蔵用電池等の大規模電池シス
テムに適用した場合には、監視装置のコストが著しく増
大したり、広い設置スペースが必要となったりするのを
防止することができる。Therefore, in the overcharge / discharge monitoring device of this embodiment, the overcharge and overdischarge of the assembled battery B can be accurately monitored by the single voltage monitor 2. In addition, the structure can be simplified and the cost can be reduced, and the device can be downsized to reduce the installation space, as compared with the conventional device in which the monitor is provided for each block of the assembled battery. In particular, when applied to a large-scale battery system such as a battery for power storage, it is possible to prevent the cost of the monitoring device from significantly increasing and a large installation space from being required.
【００１４】なお、この発明は前記実施例の構成に限定
されるものではなく、発明の趣旨から逸脱しない範囲
で、例えば以下のような態様で具体化してもよい。 （１）隣接して直列接続された複数のブロック１ｂのス
トリング１ｓを減少させるとともに、１個の電圧監視器
２をその複数のブロック１ｂの直列回路に対して並列接
続すること。このように構成すれば、各ブロック１ｂの
ストリング１ｓの減少数が少なくても、確実に監視を行
うことができて、集合電池Ｂ全体の容量減少幅を小さく
できる。すなわち、複数のブロック１ｂにおけるストリ
ング１ｓの総減少量が放充電末の移動となって表れる
が、各ブロック１ｂのストリング１ｓの減少量が少ない
ために、ストリング１ｓを減少させたブロック１ｂ´と
減少させないブロック１ｂとの差が小さいためである。 （２）各ブロック１ｂのｍ数やｎ数を適宜増減するこ
と。 （３）特定のブロック１ｂ´におけるストリング１ｓの
減少数ｘを適宜に変更して設定すること。The present invention is not limited to the configuration of the above-described embodiment, but may be embodied in the following modes without departing from the spirit of the invention. (1) The number of strings 1s of a plurality of blocks 1b adjacently connected in series is reduced, and one voltage monitor 2 is connected in parallel to the series circuit of the plurality of blocks 1b. According to this structure, even if the number of strings 1s in each block 1b decreased is small, it is possible to reliably monitor and reduce the capacity decrease range of the entire assembled battery B. That is, the total reduction amount of the strings 1s in the plurality of blocks 1b appears as the movement at the end of discharge, but since the reduction amount of the strings 1s in each block 1b is small, the reduction amount of the strings 1s is smaller than that of the block 1b '. This is because the difference from the block 1b that is not allowed is small. (2) To appropriately increase or decrease the number of m or the number of n in each block 1b. (3) To appropriately change and set the reduction number x of the string 1s in the specific block 1b '.
【００１５】[0015]
【発明の効果】この発明は、以上説明したように構成さ
れているため、構造を簡素化してコストを低減すること
ができるとともに、装置を小型化して設置スペースを減
少することができるという優れた効果を奏する。Since the present invention is configured as described above, it is excellent in that the structure can be simplified and the cost can be reduced, and the apparatus can be downsized to reduce the installation space. Produce an effect.
【図１】この発明を具体化した集合電池の過充放電監視
装置の一実施例を示す回路図である。FIG. 1 is a circuit diagram showing an embodiment of an overcharge / discharge monitoring apparatus for an assembled battery embodying the present invention.
【図２】放電深度とブロック電圧との関係を示す特性図
である。FIG. 2 is a characteristic diagram showing a relationship between a depth of discharge and a block voltage.
１…単電池、１ｓ…ストリング、１ｂ…ブロック、１ｂ
´…特定のブロック、２…電圧監視器、Ｂ…集合電池。1 ... Single cell, 1s ... String, 1b ... Block, 1b
'... Specific block, 2 ... Voltage monitor, B ... Assembly battery.
Claims (1)
接続してストリングを構成するとともに、そのストリン
グを所定数並列に接続してブロックを構成し、そのブロ
ックを基本単位として所定数直列に接続してなる集合電
池において、特定のブロックにおけるストリングの並列
数を、他のブロックにおけるストリングの並列数よりも
減少させ、その特定のブロックに１つの電圧検出用の監
視器を接続したことを特徴とする集合電池の過充放電監
視装置。1. A single cell is used alone or is connected in series in a predetermined number to form a string, and a predetermined number of strings are connected in parallel to form a block, and the block is a basic unit in a predetermined number. In the assembled battery connected to, the parallel number of strings in a specific block is made smaller than the parallel number of strings in another block, and one voltage detection monitor is connected to the specific block. A feature of the overcharge / discharge monitoring device for assembled batteries.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4043956A JPH05240890A (en) | 1992-02-28 | 1992-02-28 | Monitoring device for excess charge and discharge of battery assembly |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4043956A JPH05240890A (en) | 1992-02-28 | 1992-02-28 | Monitoring device for excess charge and discharge of battery assembly |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05240890A true JPH05240890A (en) | 1993-09-21 |
Family
ID=12678159
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4043956A Pending JPH05240890A (en) | 1992-02-28 | 1992-02-28 | Monitoring device for excess charge and discharge of battery assembly |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05240890A (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100809453B1 (en) * | 2006-04-11 | 2008-03-07 | 주식회사 프로파워 | The monitering system for charging and discharging lithium rechargable battery pack |
| WO2010134515A1 (en) * | 2009-05-20 | 2010-11-25 | 日本碍子株式会社 | Method for calculating number of healthy strings of sodium-sulfur battery and failure detection method using same |
| WO2012147121A1 (en) | 2011-04-25 | 2012-11-01 | トヨタ自動車株式会社 | Cell pack |
-
1992
- 1992-02-28 JP JP4043956A patent/JPH05240890A/en active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| KR100809453B1 (en) * | 2006-04-11 | 2008-03-07 | 주식회사 프로파워 | The monitering system for charging and discharging lithium rechargable battery pack |
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| US8914243B2 (en) | 2009-05-20 | 2014-12-16 | Ngk Insulators, Ltd. | Method for calculating number of healthy strings of sodium-sulfur battery and failure detection method using same |
| JP5684117B2 (en) * | 2009-05-20 | 2015-03-11 | 日本碍子株式会社 | Method for calculating number of healthy strings of sodium-sulfur battery, and failure detection method using the same |
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| US8647765B2 (en) | 2011-04-25 | 2014-02-11 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Method of manufacturing a battery pack to minimize circulating current |
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