JPH05258778A - 集合電池の過充放電監視装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 構造を簡素化してコストを低減し、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。 【構成】 複数の単電池を直列及び並列に接続してブロ
ック１ｂを構成し、そのブロック１ｂを基本単位として
所定数直列に接続してなる集合電池Ｂにおいて、隣接す
る一対のブロック１ｂ毎に分圧抵抗２を接続する。その
分圧抵抗２の中点と一対のブロック１ｂの中点との間
に、分圧差を検出して過充電及び過放電を検出するため
の検出器３を接続する。この検出器３はそれぞれ方向が
異なる一対の発光ダイオードの並列回路により構成さ
れ、光ファイバケーブルを介して集中監視装置４に接続
されている。そして、分圧差により発光ダイオードが発
光し、集中監視装置４において過充電及び過放電が監視
される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、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。

【０００２】

【従来の技術】一般に、集合電池においては、単電池を
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。

【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、図６に示すように、各ブロック
２１毎に電圧検出用の検出器２２が接続され、これらの
検出器２２により電池の過充電及び過放電をブロック２
１単位で検出するようになっていた。これらの検出器２
２は、それぞれ単独で検出が行われるようにして、コン
パレータや抵抗等を含み、構成が複雑であった。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】以上のように、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２１毎に複雑な検出器２２を設ける必要があって、コ
ストが高くなるとともに、集合電池全体としての寸法も
大きくなるという問題があった。特に、ナトリウム−硫
黄電池の場合のように、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、広い設置スペースが必要とな
った。

【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。

【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、単電池よりなるブロックを基本単
位として、そのブロックを所定数直列に接続してなる集
合電池において、隣接する一つ又は複数のブロック毎に
分圧抵抗を並列接続し、分圧抵抗間の回路とブロック間
の回路との間には、電圧又は電流を検出するための検出
器を接続した集合電池の過充放電監視装置をその要旨と
している。

【０００７】

【作用】上記のように構成された集合電池の過充放電監
視装置において、例えば１つのブロックが過充電又は過
放電状態になると、そのブロック電圧が他のブロック電
圧に対してアンバランスになり、この状態が検出器によ
り検出される。そして、このような検出動作が隣接する
ブロック毎に行われて、集合電池の過充電及び過放電が
監視される。

【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。

【０００９】さて、この実施例においては、図２に示す
ように、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、図１に示すよう
に、このブロック１ｂを基本単位として、ブロック１ｂ
を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。

【００１０】また、図１に示すように、ブロック１ｂの
直列回路に対して分圧抵抗２の直列回路が並列接続され
ている。各抵抗２はそれぞれ同一抵抗値で、それらは各
ブロック１毎に１つずつ対応して配置されている。各抵
抗２間の回路と、各ブロック１間の回路との間には別の
回路が接続され、それらのうちの１つおきの回路には電
流検出器３が接続されている。各電流検出器３はそれぞ
れ方向が異なる一対の発光ダイオードの並列回路により
構成されている。

【００１１】図３に示すように、各ブロック１のブロッ
ク電圧は、充放電に際し充放電量に応じて所定の変化を
する。そして、１つのブロック１ｂが過充電又は過放電
状態になって、そのブロック電圧が隣接する他のブロッ
ク１ｂとアンバランスになったとき、その電位差、すな
わち分圧差による電流により検出器３の一方の発光ダイ
オードが検出のために発光される。

【００１２】前記各検出器３と集中監視装置４との間に
は光ファイバ５が延長配置され、検出器３の発光がこの
光ファイバ５を介して集中監視装置４に導かれる。集中
監視装置４にはレンズ６及びホトトランジスタ７が設け
られ、検出器３から光ファイバ５及びレンズ６を介して
ホトトランジスタ７に光が入射されたとき、検出回路８
に過充電又は過放電の検出信号が出力される。そして、
この検出回路８から集合電池Ｂの充放電回路に設けられ
た交直変換器９に停止信号が出力されて、集合電池Ｂに
対する充電又は集合電池からの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１０に作動信号が
出力されて、過充電又は過放電状態が報知される。

【００１３】なお、この実施例においては、前記集合電
池Ｂの両端子間に充放電末監視装置１１が接続され、こ
の充放電末監視装置１１により集合電池Ｂ全体の充電末
及び放電末が監視されるようになっている。

【００１４】従って、この実施例の過充放電監視装置に
おいては、集合電池Ｂの隣接するブロック１ｂ毎に設け
られた検出器３により、ブロック１ｂの過充電及び過放
電を正確に監視することができる。その上、検出器３は
単に一対の発光ダイオードを設けただけの簡単で嵩張ら
ない構成であり、しかも図１のように監視装置４はごく
少数設置すればよい。従って、集合電池の各ブロック毎
に検出器を設けた従来装置に比較し、検出器３の数を半
減することができて、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。

【００１５】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、例えば以下のような態様で具体化
してもよい。 （１）検出器３として前記実施例の発光ダイオードに代
え、電圧計等の電圧差を直接検出する計器を設けるこ
と。 （２）前記実施例の充放電末監視装置１１を省略するこ
と。 （３）図４に示すように、各ブロック１ｂ間の回路と、
各抵抗２間の回路との間の全回路及び抵抗２の直列回路
の両端に検出器３を接続すること。 （４）図５に示すように、隣接する複数のブロック１ｂ
を１ブロックユニットとし、各ブロックユニット毎に抵
抗２を配置すること。すなわち、２個のブロック１ｂに
よりブロックユニットが構成される場合、１つのブロッ
ク１ｂはその両隣りのブロック１ｂとそれぞれユニット
を構成する。従って、抵抗２の直列回路は２列形成され
る。また、３個のブロック１ｂにより１つのブロックユ
ニットが構成される場合は、抵抗２の直列回路が３列形
成される。 （５）前記実施例及び上記（１）〜（４）の別例の構成
を適宜組み合わせること。

【００１６】

【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。

【図面の簡単な説明】

【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。

【図２】集合電池における１つのブロックを詳細に示す
回路図である。

【図３】ブロック電圧と放電深度との関係を示すグラフ
である。

【図４】この発明の別例を示す回路図である。

【図５】この発明のさらに別例を示す回路図である。

【図６】従来例を示す回路図である。

【符号の説明】

１…単電池、１ｂ…ブロック、２…分圧抵抗、３…検出
器、Ｂ…集合電池。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 単電池よりなるブロックを基本単位とし
   て、そのブロックを所定数直列に接続してなる集合電池
   において、隣接する一つ又は複数のブロック毎に分圧抵
   抗を並列接続し、分圧抵抗間の回路とブロック間の回路
   との間には、電圧又は電流を検出するための検出器を接
   続したことを特徴とする集合電池の過充放電監視装置。