JPH06105472A - 二次電池装置及び使用方法 - Google Patents

二次電池装置及び使用方法

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JPH06105472A
JPH06105472A JP24994792A JP24994792A JPH06105472A JP H06105472 A JPH06105472 A JP H06105472A JP 24994792 A JP24994792 A JP 24994792A JP 24994792 A JP24994792 A JP 24994792A JP H06105472 A JPH06105472 A JP H06105472A
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JP
Japan
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battery
secondary battery
groups
power source
charge
Prior art date
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JP24994792A
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English (en)
Inventor
Tatsuo Horiba
達雄 堀場
Hidetoshi Honbou
英利 本棒
Katsunori Nishimura
勝憲 西村
Akihiro Goto
明弘 後藤
Mamoru Mizumoto
守 水本
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【目的】電池の残存容量を有効に利用できる二次電池装
置を提供すること。 【構成】複数の電池群からなる二次電池電源に、一部或
いは及び全体の電池群間の接続を変更するための切替部
を設置し、残存容量を有効に利用する。 【効果】電池の性能低下を防ぐためにメモリー効果を回
避し、残存する電池内の電気エネルギーを有効に利用で
きる。突然の電池の容量の低下により、機器の作動が停
止しても、一定の間作動させることができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は二次電池装置に係り、と
りわけその電気エネルギーを有効に利用する二次電池装
置とその使用方法に関する。
【0002】
【従来の技術】二次電池は、OA機器,AV機器,電動
工具,玩具,通信機器などのコードレス機器、あるいは
電気自動車などの電気エネルギー源として広く利用され
ている。二次電池の利用が拡大するとともに、各種の技
術的課題の解決が強く望まれている。それらの中でメモ
リー効果(小容量の充放電を繰り返すことにより放電容
量が減少すること)を回避することが重要な課題であ
る。
【0003】メモリー効果を起こさせないようにするに
は、二次電池を十分に放電してから充電すれば良い。た
とえば、特開平3−261332 号公報には電池の残存容量を
検出して、一定値以上の残存容量があるときは一旦、放
電したのち充電する方法が開示されている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】上記従来技術の項に示
したようなメモリー効果の回避のために二次電池を十分
に放電する方法は、電池が小さいときには問題にならな
いが、電池が大型の場合には、放電で捨てられるエネル
ギーが大きくなるので、エネルギーの有効利用とはいえ
ない。そのエネルギーを電池の出力として有効に利用で
きることが望ましい。しかし、その時、外部からエネル
ギーの供給を受けるようであれば、エネルギー収支上得
策とはいえず、自発的にエネルギーの移動が生ずること
が望ましい。
【0005】本発明の目的は、上記従来技術の問題点を
解決し、残存する二次電池内の電気エネルギーを有効に
利用しつつ、二次電池の性能低下を防ぐためにメモリー
効果を回避した、二次電池装置およびその使用方法を提
供することにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明は、二次電池装置
の電気容量を有効に利用するため、一或いは複数の二次
電池からなる電池群を複数個備えた二次電池電源と電池
群の充放電容量を制御する充放電制御部とを有する二次
電池装置において、一つの電池群を構成する二次電池の
数或いは二次電池間の接続,電池群の数或いは接続を任
意に変更可能な切替部を設置することを特徴とする。こ
れにより、該二次電池電源中の、任意の位置,数、及び
接続の二次電池から構成されている電池群を、所定の数
だけ設定し、また、変更する。
【0007】切替部の設定により、例えば、所定の電池
群の中の端子間の接続を並列から直列に、あるいはその
逆に変更することが容易にできる。さらに、該電池群を
構成する二次電池の接続を並列と直列の間で変更でき
る。残りの電池群間においても、接続を並列と直列の間
で変更できる。また、全部の電池群の中の端子間の接続
を並列から直列に、あるいはその逆に変更することも容
易にできることになる。切替部の設定は上記の記載を満
たす範囲で変更できる。一例を以下に示す。
【0008】切替部の設定により、一或いは複数の二次
電池により構成される所定の電池群の電流の方向と、他
の電池群の電流の方向に、移動を生じさせることができ
る。切替部の設定により、所定の電池群を構成する特定
の二次電池を並列から直列にし、他の特定の電池群との
間に電圧差を生じさせることにより、所定の電気エネル
ギーを移動させることができる。これらにより、電気を
放電する側の電池群はメモリー効果を回避でき、さら
に、残存するエネルギーを有効に利用することが可能で
ある。
【0009】なお、接続を工夫することにより所定の出
力電圧を得ることができる。これは、万一、突然容量が
足りなくなって機器の作動が停止したときの対策として
も利用することができる。以下にその手段を示す。
【0010】切替部の設定により、所定の電池群を構成
する二次電池の数或いは特定の二次電池の接続を並列か
ら直列に変更し、所定の電池群の電圧を変更することに
より、残存する電気エネルギーの範囲内で希望する二次
電源の出力電圧を得ることができる。これにより、突然
容量が足りなくなって機器の作動が停止しても、機器を
一定時間作動することができる電圧を得ることができ
る。
【0011】
【作用】本発明に係る二次電池電源においては、切替部
の設定により、例えば、所定の電池群間で電気エネルギ
ーを移動することができる。二次電池電源を構成する複
数個の電池群の、放電側の所定の電池群の接続を並列か
ら直列に変更することにより、電圧を充電側の所定の電
池群より高くすれば、外部からのエネルギーを用いるこ
となく、残存する電気エネルギーを利用して、電気エネ
ルギーを放電側の電池群から充電側の電池群へ移し変え
ることができる。これにより、放電側の電池群はメモリ
ー効果を回避することができる。
【0012】また、切替部の設定により、所定の電池群
を構成する二次電池の数或いは特定の二次電池の接続を
並列から直列に変更し、所定の電池群の電圧を変更する
ことにより、二次電池全体として所定の出力電圧を得る
ことも可能である。ただし、残存する電気エネルギーの
範囲内である。
【0013】
【実施例】実施例1 図1に本発明を具体化した一実施例を示す。図におい
て、符号1,2,3,4はいずれも10個の単電池から
構成される定格12V−15Ahのニッケル−カドミウ
ム電池が集合したもの(以下電池ユニットという)であ
り、符号5は電圧をより高めるために電池ユニット1,
2を直列に接続した定格24V−15Ahの二次電池群
であり、符号6は電池ユニット3,4を並列に接続した
定格12V−30Ahの二次電池群である。符号7は該
二次電池群5,6からなる二次電池電源である。二次電
池を通常の使用によって充放電を繰り返している場合、
浅い充放電を繰り返すと、メモリー効果によりその放電
容量が減少する。それを防止するには、一旦、放電をし
たのち充電を開始することが望ましい。図1において、
二次電池群5は残存容量40%の状態で放置されている
電源であり、二次電池群6は完全に放電された状態にあ
る。二次電池群5を十分放電したのち充電を開始するた
めに、二次電池群5の残存容量を二次電池群6の充電に
用いることを図1の装置により実施した。8は電流検出
制御装置であり、9は二次電池電源6に流入する電流を
制限するための可変抵抗であり、その値は信号線10を
通して電流検出制御部8からの信号により制御される。
電流検出制御装置8と、二次電池電源9、及び信号線1
0により充放電制御部11が構成される。
【0014】二次電池群5の放電終止電圧を20.5V
に設定し、1.4Aの定電流放電で5.8Ah の電気容
量を二次電池群6に充電することができた。これによ
り、従来は、二次電池群5のメモリー効果を防止するた
め放電して失っていた電気エネルギーを、その中の残存
容量の範囲内で、他の電池に効率良く移動させることが
でき、エネルギーの有効利用にも貢献できることがわか
った。
【0015】ニッケル・カドミウム電池等のメモリー効
果を防止するだけであれば、必ずしも毎回放電する必要
はない。二次電池電源が幾つかの電池群から成り、電池
群が幾つかの電池の集合体からなる場合は、その中の所
定の第一の電池群に多数の電池が直列になるように、所
定の第二の電池群に少数の電池が並列になるように切替
部を設定すれば、第一の電池群の電気容量を第二の電池
群へ充電することができる。更に、充電する電池群を順
次変えるように設定すれば、各電池においては数回の放
電に対し一度充電する過程を有することになる。更に、
充放電に関与しない第三の電池群を随時設定することも
可能となる。
【0016】実施例2 異なる実施例を図2に示す。図2は二次電池とその負荷
を示す図である。図2において符号12,13,14,
15は各々二次電池ユニットであり、100V−80A
hの定格仕様である。符号11は充放電制御部である。
符号16,17が各電池ユニットの接続を変換する切り
替えスイッチであり、該切り替えスイッチ16と17の
動作は連動する構造になっている。切り替えスイッチの
状態Aは、電池ユニット12,13,14,15をすべ
て並列に接続する状態であり、切り替えスイッチの状態
Bは、電池ユニット12と13が並列群を構成し、それ
が電池ユニット14と15からなる並列群と直列に接続
された状態である。状態Bは、状態Aの2倍の電圧を発
生することができる。
【0017】状態Aは100V−320Ahの定格仕様
であり、放電下限電圧は80Vであり、これ以下では負
荷18を稼働することができない。放電下限電圧に達し
たときに、切り替えスイッチを状態Bに切り替えると、
電池の電圧は160Vに達し、負荷18を更に運転する
ことができる。この実施例により更に、53秒の負荷の
運転が可能であった。これにより、機器の作動下限電圧
よりも電圧が低くなっても、切替部の設定により、電池
群の一部及び全部を並列から直列へ接続を変更し、、二
次電池電源の出力電圧を機器の作動電圧にすれば、短時
間ながら機器を作動させることができる。例えば、電気
自動車用電源の二次電池が容量低下で、走行可能になっ
たときにも、緊急脱出用電源が確保でき、退避場所まで
の移動が可能となる。
【0018】
【発明の効果】本発明により、電池の性能低下を防ぐた
めにメモリー効果を回避し、他方で充電することができ
るなど、残存する電池内の電気エネルギーを有効に利用
できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】電池の残存容量を用いて他の電池を充電する装
置の構成を示すブロック図である。
【図2】本発明になる二次電池装置の構成を示すブロッ
ク図である。
【符号の説明】
1…二次電池ユニット、2…二次電池ユニット、3…二
次電池ユニット、4…二次電池ユニット、5…二次電池
ユニット、6…二次電池ユニット、7…二次電池電源、
8…電流検出制御装置、9…可変抵抗、10…信号線、
11…充放電制御部、12…二次電池ユニット、13…
二次電池ユニット、14…二次電池ユニット、15…二
次電池ユニット、16…切り替えスイッチ、17…切り
替えスイッチ、18…負荷。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 後藤 明弘 茨城県日立市久慈町4026番地 株式会社日 立製作所日立研究所内 (72)発明者 水本 守 茨城県日立市久慈町4026番地 株式会社日 立製作所日立研究所内

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】一或いは複数の二次電池からなる電池群を
    複数個備えた二次電池電源と、該二次電池電源を構成す
    る電池群の充放電量を制御する充放電制御部とを有する
    二次電池装置において、前記電池群を構成する二次電池
    の数或は二次電池間の接続、電池群の数或は電池群間の
    接続を切替うる手段を有することを特徴とする二次電池
    装置。
  2. 【請求項2】二次電池間を並列或いは直列に切り替え、
    該二次電池により構成される電池群間を並列或いは直列
    に、切り替える手段を有することを特徴とする請求項1
    記載の二次電池装置。
  3. 【請求項3】一或いは複数の二次電池により構成される
    所定の電池群の電流の方向を変更しうる切替部を有する
    ことを特徴とする請求項1記載の二次電池装置。
  4. 【請求項4】複数の二次電池からなる電池群を複数個備
    えた二次電池電源と、該二次電池電源を構成する電池群
    の充放電量を制御する充放電制御部とを有する二次電池
    装置において、該電池群間を並列或いは直列に変更する
    ための切替部を有することを特徴とする二次電池装置。
  5. 【請求項5】一或いは複数の二次電池からなる電池群を
    複数固有する二次電池電源と、該二次電池電源を構成す
    る電池群の充放電量を制御する充放電制御部とを有する
    二次電池装置の使用方法において、前記二次電池電源を
    構成する複数の電池群の少なくとも一つと他の電池群と
    を接続し、電圧差を生じさせることにより、電気エネル
    ギーを移動させることを特徴とする二次電池装置の使用
    方法。
  6. 【請求項6】一或いは複数の二次電池よりなる電池群を
    複数個有する二次電池電源と、該二次電池電源を構成す
    る電池群の充放電量を制御する充放電制御部とを有する
    二次電池装置の使用方法において、前記二次電池電源を
    構成する電池群の数と電池群に含まれる二次電池の数及
    び接続を変更し、電池群の電圧を変更することにより、
    二次電池電源を構成する二次電池の範囲内で特定の出力
    電圧を得ることを特徴とする二次電池装置の使用方法。
JP24994792A 1992-09-18 1992-09-18 二次電池装置及び使用方法 Pending JPH06105472A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1013389A2 (en) * 1998-12-25 2000-06-28 Nokia Mobile Phones Ltd. Multipoint thin portion compression molding method and multi-point thin portion compression mold for use in the method
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JP2010021110A (ja) * 2008-07-14 2010-01-28 Panasonic Electric Works Co Ltd 照明装置、照明器具

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