JPH06113481A - 充放電装置 - Google Patents

充放電装置

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JPH06113481A
JPH06113481A JP4261024A JP26102492A JPH06113481A JP H06113481 A JPH06113481 A JP H06113481A JP 4261024 A JP4261024 A JP 4261024A JP 26102492 A JP26102492 A JP 26102492A JP H06113481 A JPH06113481 A JP H06113481A
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JP
Japan
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secondary battery
charging
discharging
current
over
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Pending
Application number
JP4261024A
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English (en)
Inventor
Fumiaki Ihara
文明 伊原
Hideki Azuma
英樹 我妻
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Fujitsu Telecom Networks Ltd
Original Assignee
Fujitsu Telecom Networks Ltd
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Publication date
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Publication of JPH06113481A publication Critical patent/JPH06113481A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10Energy storage using batteries

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  • Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)
  • Secondary Cells (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 二次電池の充電及び放電を行う充放電装置に
関し、比較的廉価な直流電源を用いて高精度で二次電池
の特性測定を可能とし、且つ二次電池の過放電又は過充
電を保護する。 【構成】 二次電池1に充電する為の直流電源4と、設
定した一定の電流を流すことができる電子負荷装置3
と、二次電池1の充電時に、直流電源4を電子負荷装置
3を介して二次電池1に接続し、二次電池の放電時に電
子負荷装置3に接続するように切替える切替回路2とを
有し、電子負荷装置3は、二次電池1の充電電流又は放
電電流を設定値に制御する負荷部5と、二次電池1の端
子電圧を検出して、過充電状態又は過放電状態の端子電
圧を検出した時に、負荷部5を制御して、充電電流又は
放電電流を遮断する検出制御部6とを備えている。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、各種の二次電池の充電
及び放電を行う充放電装置に関する。二次電池は、充電
することにより繰り返し使用できるものであるから、各
種の用途の電源として採用されている。この二次電池の
開発研究や製品の信頼性確保の為に、充電特性,放電特
性,充放電繰り返し特性等の特性測定が行われる。その
場合、二次電池を充電する為の直流電源と、放電する為
の電子負荷装置とを有する充放電装置が使用される。こ
の充放電装置のコストダウンを図ることが要望されてい
る。
【0002】
【従来の技術】図3は従来例の説明図であり、スイッチ
42をオンとし、スイッチ43をオフとすることによ
り、直流電源44から二次電池41に充電電流が流れる
から、図示を省略した測定器等により計測した充電電
流,充電電圧,充電時間,温度上昇等を基に、二次電池
41の充電特性を測定することができる。又スイッチ4
2をオフとし、スイッチ43をオンとすると、二次電池
41に電子負荷装置45が接続され、二次電池41の放
電電流が電子負荷装置45に流れるから、この場合も図
示を省略した測定器等により計測した放電電流,放電電
圧,放電時間等を基に、二次電池41の放電特性を測定
することができる。又スイッチ42,43を交互にオ
ン,オフを繰り返すことにより、二次電池41の充放電
の繰り返し特性や寿命を測定することができる。
【0003】このような二次電池41の特性を測定する
場合の直流電源44は、定電圧又は定電流特性を有する
と共に、それらを所望の値に正確に設定できる構成が必
要となる。又電子負荷装置45は、設定した一定の電流
が流れる定電流特性を有するものである。二次電池41
の充電時に於いて、過充電状態となると、その端子電圧
が上昇するから、メータリレー46等により検出して、
設定電圧を超えた時に、直流電源44からの充電電流を
遮断させるように制御し、又二次電池41の放電時に於
いて、過放電状態となると、その端子電圧が低下するか
ら、メータリレー47等により検出して、設定電圧より
低下した時に、電子負荷装置45を制御して、放電電流
を遮断させるように制御することにより、二次電池41
の充放電特性試験時の保護を行うことができる。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】前述のように、直流電
源44は、高精度で充電電圧,充電電流を設定し、且つ
設定した電流を安定に供給する構成が必要であるから、
高価な構成となる欠点があった。又測定誤差を小さくす
る為には、リップル・ノイズが小さいことが必要であ
り、その為には、ドロッパー方式の構成が採用される場
合が多く、このような構成は大型化する欠点があった。
又二次電池の充放電時に於ける過充電又は過放電から保
護する為に、メータリレー46,47等の構成が必要と
なり、コストアップの原因となっていた。本発明は、比
較的廉価な直流電源を用いて二次電池の特性を高精度で
測定可能とし、且つ二次電池の過充電及び過放電の保護
を行うことを目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明の充放電装置は、
図1を参照して説明すると、二次電池1と切替回路2を
介して接続されて、二次電池1の放電負荷となる電子負
荷装置3と、二次電池1と切替回路2及び電子負荷装置
3を介して接続されて、二次電池1を充電する直流電源
4とを有する充放電装置に於いて、電子負荷装置3は、
放電電流又は充電電流を設定値に制御する負荷部5と、
二次電池1の端子電圧を検出して、過放電状態又は過充
電状態の端子電圧となった時に、負荷部5を制御して放
電電流又は充電電流を遮断する検出制御部6とを備えて
いる。
【0006】
【作用】切替回路2を点線経路に切替えると、直流電源
4から切替回路2と電子負荷装置3とを介して二次電池
1に充電電流が流れる。電子負荷装置3の負荷部5は、
設定された電流を流すように制御するものであるから、
廉価な直流電源4であっても、電子負荷装置3により充
電電流を高精度に設定することができる。又検出制御部
6は、二次電池1の端子電圧を検出し、充電時には、過
充電状態の端子電圧となると、負荷部5を制御して充電
電流を遮断する。
【0007】又切替回路2を一点鎖線経路に切替える
と、二次電池1は電子負荷装置3に接続され、電子負荷
装置3の負荷部5に設定された放電電流が流れることに
なる。検出制御部6は、二次電池1の端子電圧を検出
し、過放電状態の端子電圧となると、負荷部5を制御し
て放電電流を遮断する。従って、設定した充電電流又は
放電電流を安定化できる電子負荷装置3の負荷部5と検
出制御部6とにより、二次電池1が過充電又は過放電状
態になることを防止できる。
【0008】
【実施例】図2は本発明の実施例の説明図であり、充放
電特性を測定する二次電池11は、例えば、鉛(Pb)
電池、ニッケル・カドミウム(Ni−Cd)電池、リチ
ウム・イオン(Li)電池、ニッケル水素(Ni−M
H)電池等と、バックアップ電源等に使用される大容量
のコンデンサ等を含むものである。又12は切替回路、
13は電子負荷装置、14は直流電源、15は負荷部、
16は検出制御部である。この直流電源14は、商用交
流電圧を整流して平滑化し、所望の出力電圧が得られる
ように制御できる比較的簡単な構成とすることができ
る。
【0009】又21はトランジスタ、22は演算増幅
器、23は電流検出用の抵抗、24はスイッチ回路、2
5は基準電圧、26は差動増幅器、27,28は比較
器、29はアンド回路、30はホトカプラ、30aは発
光ダイオード、30bはホトトランジスタ、31〜36
は抵抗、37,38は基準電圧である。
【0010】切替回路12は、トランジスタ等により構
成することができるものであり、点線経路に切替える
と、直流電源14の+端子は、電子負荷装置13の負荷
部15のトランジスタ21のコレクタに接続され、この
トランジスタ21のエミッタから抵抗23を介して二次
電池11の+端子に接続され、この二次電池11の−端
子は直流電源14の−端子に接続される。従って、直流
電源14から電子負荷装置13の負荷部15を介して二
次電池11に充電電流が流れる。
【0011】又スイッチ回路24は、端子Aに制御信号
が加えられて、制御信号が“1”の時に、端子B,C間
を実線で示すように接続し、制御信号が“0”の時に、
端子B,D間を点線で示すように接続するものである。
このスイッチ回路24の端子B,C間を接続している状
態に於いては、基準電圧25が演算増幅器22の+端子
に加えられ、この演算増幅器22の−端子に抵抗23に
よる電圧降下分が加えられるから、トランジスタ21に
流れる電流は、基準電圧25により設定されることにな
り、二次電池11の充電電流を安定に制御することがで
きる。
【0012】又切替回路12を一点鎖線の経路に切替え
ると、直流電源14は切離されて、二次電池11の+端
子は電子負荷装置13の負荷部15のトランジスタ21
のコレクタに接続され、二次電池11の−端子はトラン
ジスタ21のエミッタに抵抗23を介して接続された状
態となり、トランジスタ21を介して放電電流が流れ、
その放電電流は、基準電圧25により設定される。
【0013】検出制御部16は、差動増幅器26により
二次電池11の端子電圧を検出し、比較器27,28に
より基準電圧37,38と比較して、過充電状態である
か又は過放電状態であるかを判定するものであり、基準
電圧37は過充電状態の検出用であり、又基準電圧38
は過放電状態の検出用である。
【0014】又アンド回路29は、外部からの制御信号
Sと、比較器27,28の出力信号とが入力され、制御
信号Sは、電子負荷装置13を動作状態とする為のスイ
ッチ等により“1”とし、又差動増幅器26により検出
した二次電池11の端子電圧が、基準電圧37を超えな
い状態で且つ基準電圧38より低下しない状態の時に、
比較器27,28の出力信号は共に“1”となるから、
アンド回路29の出力信号は“1”となり、発光ダイオ
ード30aは逆バイアス状態となる。従って、ホトトラ
ンジスタ30bはオフ状態となるから、スイッチ回路2
4の端子Aには“1”の制御信号が加えられることにな
り、スイッチ回路24は、端子B,C間を接続するよう
に切替えられる。
【0015】二次電池11の充電時に、二次電池11の
端子電圧が上昇し、差動増幅器26により検出した電圧
が基準電圧37を超えると、比較器27の出力信号は
“0”となるから、アンド回路29の出力信号も“0”
となり、発光ダイオード30aは順方向バイアスとなっ
て発光し、ホトトランジスタ30bはオン状態となる。
従って、スイッチ回路24の端子Aには“0”の制御信
号が加えられ、端子B,D間を接続するように切替えら
れる。従って、演算増幅器22の+端子には、−VEE
電圧が加えられ、この電圧−VEEは零電圧とすることも
できるものであり、抵抗23による電圧降下が零となる
ように、即ち、トランジスタ21に流れる電流を遮断す
るように制御することになり、充電電流が遮断される。
【0016】又二次電池11の放電時に、二次電池11
の端子電圧が低下して、差動増幅器26により検出した
電圧が基準電圧38より低下すると、比較器28の出力
信号が“0”となるから、アンド回路29の出力信号も
“0”となり、発光ダイオード30aは順方向バイアス
となって発光し、ホトトランジスタ30bはオン状態と
なる。従って、前述の場合と同様に、トランジスタ21
に流れる放電電流は遮断されることになる。
【0017】なお、二次電池11の充電初期に於いて、
二次電池11の端子電圧は過放電状態のように低い電圧
となるから、過放電状態の場合と同様に、比較器28の
出力信号が“0”となる場合が生じる。これを防止する
為には、例えば、充電時に、比較器28の出力信号を
“1”に保持する構成を付加すれば良いことになり、容
易に実現可能である。又本発明は、前述の実施例にのみ
限定されるものではなく、種々付加変更することができ
る。
【0018】
【発明の効果】以上説明したように、本発明は、二次電
池1の充電時に、電子負荷装置3を介して直流電源4か
ら充電電流を供給することにより、電子負荷装置3によ
る定電流特性により、二次電池1に対して設定した充電
電流を安定に供給することができる。従って、直流電源
4としては、廉価な構成で充分であり、コストダウンを
図ることができる。又二次電池1の充電時と放電時とに
於いて同一の電子負荷装置3を使用することにより、充
電電流の設定特性と放電電流の設定特性とを同一すこと
ができるので、廉価な直流電源4を用いても、二次電池
1の充放電特性を高精度で測定できる利点がある。又二
次電池1の過放電状態又は過充電状態を検出して、電子
負荷装置3に於いて放電電流又は充電電流を遮断するこ
とができるから、メータリレー等を設ける必要がなく、
充放電装置のコストダウンを図ることができる利点があ
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の原理説明図である。
【図2】本発明の実施例の説明図である。
【図3】従来例の説明図である。
【符号の説明】
1 二次電池 2 切替回路 3 電子負荷装置 4 直流電源 5 負荷部 6 検出制御部

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 二次電池(1)と切替回路(2)を介し
    て接続されて、該二次電池(1)の放電負荷となる電子
    負荷装置(3)と、前記二次電池(1)と前記切替回路
    (2)及び前記電子負荷装置(3)を介して接続され
    て、前記二次電池(1)を充電する直流電源(4)とを
    有する充放電装置に於いて、 前記電子負荷装置(3)は、前記二次電池(1)の放電
    時及び充電時の電流を設定値に制御する負荷部(5)
    と、前記二次電池(1)の端子電圧を検出し、過放電状
    態又は過充電状態の端子電圧となった時に、前記負荷部
    (5)を制御して放電電流又は充電電流を遮断する検出
    制御部(6)とを備えたことを特徴とする充放電装置。
JP4261024A 1992-09-30 1992-09-30 充放電装置 Pending JPH06113481A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1996020512A1 (en) * 1994-12-27 1996-07-04 Yamaha Hatsudoki Kabushiki Kaisha Device for preventing deep discharge from secondary cell
JP2012124865A (ja) * 2010-12-10 2012-06-28 Fujitsu Telecom Networks Ltd パワーアンプ回路と充放電制御装置

Citations (2)

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JPS5843143A (ja) * 1981-09-07 1983-03-12 日本電信電話株式会社 蓄電池充放電方法
JPS59123434A (ja) * 1982-12-28 1984-07-17 松下電工株式会社 蓄電池制御回路

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