JPH07264780A - 組電池の充放電制御装置 - Google Patents

組電池の充放電制御装置

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JPH07264780A
JPH07264780A JP6073860A JP7386094A JPH07264780A JP H07264780 A JPH07264780 A JP H07264780A JP 6073860 A JP6073860 A JP 6073860A JP 7386094 A JP7386094 A JP 7386094A JP H07264780 A JPH07264780 A JP H07264780A
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charging
current
voltage
battery
terminal voltage
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JP6073860A
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Takashi Imazeki
隆志 今関
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Nissan Motor Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 バイパス回路の容量を低くし、過度な充放
電を防止する。 【構成】 複数の電池セル1がそれぞれ直列に接続さ
れている組電池に充電または放電を行なうコントローラ
200と、各電池セル1に付設された電池セルの充放電
制御装置100とからなり、コントローラ200と充放
電制御装置100の間に通信用の信号線が設置されてい
る。充電するときに、充放電制御装置100は、電池セ
ル1の端子電圧を検出して2つの内蔵基準電圧とを比較
する。比較した結果に応じて信号をコントローラ200
に出力する。そして充放電制御装置100内のバイパス
回路が稼働するときにコントローラ200に充電電流を
絞らせる信号が出力する。また放電するときに、充放電
制御装置100が端子電圧に応じて放電を制限または遮
断する。これにより、過度な充電または放電を防止する
ことができるとともにバイパス回路の容量を小さくする
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、組電池の充放電装置に
関し、とくに組電池の過充電、過放電を防止するように
した組電池の充放電制御装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来の組電池の充電装置としては、例え
ば特開昭61−206179号公報に開示されているも
のがある。これは、組電池を構成する各電池セルに端子
電圧を検出するための電圧検出装置と充電電流をバイパ
スさせるための回路とを設けて、組電池を充電する際、
各電池セルの端子電圧に応じて充電電流をバイパスし
て、充電を終了する構成である。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来のものにあっては、バイパス電流の発生は電池
セルの終止電圧に基づくもので、従って過充電を防止す
るには、充電器からの充電電流を完全に電池セルに流さ
ないようにバイパスする必要がある。このため、急速充
電、または電気自動車の場合の回生発電など充電電流の
大きいときにバイパスされた電流を受ける抵抗はそれに
相応する容量のものでなければならないという問題があ
った。さらにこの抵抗は各電池セルに配置される必要が
あるため、スペースを大きくとり、コスト上昇といった
問題も有している。従って、本発明は上記のような従来
の問題点に鑑み、バイパス抵抗の容量を抑え、軽量しか
も過充電及び過放電のない充放電制御装置を提供するこ
とを目的としている。
【0004】
【課題を解決するための手段】このため請求項1記載の
発明は、複数の電池セルがそれぞれ直列に接続されてい
る組電池の充放電制御装置であって、前記組電池を充電
または放電しその充、放電電流の制御が可能な充放電手
段と、前記各電池セルに設置され端子電圧を検出する電
圧検出手段と、前記各電池セルに接続され前記電池セル
の端子電圧が所定の基準電圧を越えたときに該当電池セ
ルの充電電流を所定の電流値でバイパスさせるバイパス
手段とを備え、充電中、前記バイパス手段が作動すると
きに前記充電電流を所定値に制御し、放電中、前記端子
電圧が所定の基準電圧を下回るときに放電電流を所定値
以下に制限するよう前記充放電手段を制御する制御手段
とを有するものとした。
【0005】請求項2記載の発明は、複数の電池セルが
それぞれ直列に接続されている組電池を充電しその充電
電流の制御が可能な充電手段と、前記各電池セルに設置
され端子電圧を検出する電圧検出手段と、前記各電池セ
ルに接続され前記電池セルの端子電圧が所定の基準電圧
を越えたときに該当電池セルの充電電流を所定の電流値
でバイパスさせるバイパス手段と、前記バイパス手段が
作動するときに前記充電電流を所定値に制御する制御手
段とを有するものとした。請求項3記載の発明は、直列
に接続され組電池を構成した複数の電池セルに設置され
端子電圧を検出する電圧検出手段と、前記端子電圧が所
定の基準電圧を下回るときに放電電流を所定値以下に制
限する制御手段とを有するものとした。
【0006】
【作用】請求項1に記載の発明では、充電中、電池セル
の端子電圧が所定の基準電圧より高いときには、バイパ
ス手段が所定の電流値で電池セルの充電電流をバイパス
し、充放電手段は組電池への充電電流を絞り、放電中、
端子電圧が所定の基準電圧より低いときには、放電電流
を所定値以下に制限して使用する。これにより、バイパ
ス電流を小さくすることができ、組電池に損傷を与える
ことを防止することができる。請求項2に記載の発明で
は、組電池中の何れかの電池セルに充電電流がバイパス
された場合、充電手段が組電池への充電電流値を所定の
電流値に制御するようにしたから、バイパス電流を小さ
くすることができる。請求項3に記載の発明では、電池
セルの端子電圧が検出されその検出値が所定値以下にな
った場合、電圧検出手段の出力に基づいて放電電流を制
限するようにしたから、組電池の過放電を確実に防止す
ることができる。
【0007】
【実施例】図1は、本発明の実施例を示す。 まず、構
成を説明する。複数個の電池セル1(1a、…、1n)
が直列に接続され組電池を構成するとともに、各電池セ
ル1a、…、1nには並列に充放電制御回路100(1
00a、…、100n)が接続される。各充放電制御回
路100a、…、100nの指令信号は共通の信号線S
1、S2、S3、S4によりコントローラ200に入力
される。コントローラ200はブレークスイッチを介し
て電動機Mを制御する。ブレークスイッチは通常閉じて
いて、信号線に接続されるコネクタ300が使用される
と開く。
【0008】走行中、駆動時に組電池からの電源はコン
トローラ200に制御されて電動機Mに供給される。回
生制動時に電動機Mから発生する回生電流はコントロー
ラ200を介して組電池に充電される。また外接充電器
による充電は、コネクタ300及び組電池の端子を通し
て行なわれる。その際、外接充電器をコネクタ300に
挿入するとブレークスイッチが開かれ、電動機Mと組電
池1の電気連絡が切れ、外接充電器はコネクタ300か
ら充電指令信号を受けながら組電池の端子より充電電流
を流していく。
【0009】各電池セル1に接続される充放電制御回路
100は、電池セル1の端子電圧を監視することによっ
て、充電または放電するときの電池セルの状態を判断
し、対応する指令信号をコントローラ200または外接
充電器に出力する。コントローラ200は指令信号に従
って充放電状態を制御する。外接充電器の場合充電状態
を制御する。充放電制御回路100では、基準電圧発生
器2及び分圧回路を構成する抵抗5、抵抗6、抵抗7、
抵抗8により定電圧V1、V2、V3、V4を発生する
とともに、V1をコンパレータ9の正端子に、V2をコ
ンパレータ10の正端子に、V3をコンパレータ11の
負端子に、V4をコンパレータ12の負端子に印加しそ
れらの端子電圧を固定する。V1は電池セルの充電停止
電圧VC+に、V2はバイパス開始時の端子電圧V+
に、V3は放電制限時の端子電圧V− に、V4は放電
停止電圧VC−に対応する電圧である。
【0010】コンパレータ11及びコンパレータ12の
正端子に電池セル1の端子電圧Vが加えられるととも
に、端子電圧は抵抗3、抵抗4により分圧されてV0と
してコンパレータ9及びコンパレータ10の負端子に加
えられる。抵抗3、4の分圧比は端子電圧VがVC+に
なるときにV0がV1に等しくなるように設定する。
【0011】各コンパレータにハンチング防止のためヒ
ステリシス機能を持たせ、その出力はフォトカプラー1
8、19、20を介して信号線によりコントローラ20
0に接続され、それに絶縁された信号を出力する。抵抗
21、22、23、24はフォトカプラーがオンすると
きの電流を制限するためのものである。直列に接続され
るNPN形トランジスタ13と抵抗15が電池セルのバ
イパス回路を構成し、NPN形トランジスタ13がコン
パレータ10の出力端子に接続された増幅器14で制御
され、バイパス電流を発生する。またバイパス回路に設
けられた接点16はコントローラ200に設けてある継
電器のブレーク接点である。電池セルの端子間に設けら
れたフォトカプラー17は電池セル1が正常か否かを監
視し、異常の場合信号線S4を通じてコントローラ20
0に異常が発生の信号を出力する。
【0012】充放電制御装置100の作用を、図2に基
づいて説明する。まず、電池セル1の端子電圧Vが、V
− <V<V+ の領域にある場合、このときV0<V
2で、各コンパレータは高電圧を出力する。従ってNP
N形トランジスタ13がシャットアウトし、バイパス回
路が稼働しない。またフォトカプラー18、19、20
がオフしており指令信号が出力しない。このようにして
この領域ではフリー充電が行なわれる。こうして充電さ
れるうちに端子電圧Vが上昇し、やがてV>V+ の領
域に入り、このときV1>V0>V2で、コンパレータ
10が低電圧を出力する。
【0013】このとき、増幅器14はバイパス電流を指
定し、トランジスタ13が作動し抵抗15上のバイパス
電流が制御される。と同時にフォトカプラー19がオン
し電流制限の指令を出力する。回生発電の場合、これを
受けてコントローラ200は充電電流を所定値に絞って
出力する。絞られた充電電流は、図3のようにバイパス
電流より大きくなっている。このことはバイパス回路の
稼働による電池セルの自己放電を防ぎ、かつ充電電流の
変化から端子電池に生じる電圧ドロップによりヒステリ
シスを越えてもとのゾーンに戻ってしまうことを防ぐた
めである。
【0014】上記のように、絞られた充電電流が小さい
ながら、充電が続けられる。こうしてさらにV=VC+
になると、コンパレータ9が低電圧を出力する。フォト
カプラー20がオンし、充電を停止する信号を出力す
る。その信号を受けるとコントローラ200が充電を終
了する。このように組電池が満充電される。また外接充
電器の場合も上記と同じ制御が行なわれる。
【0015】組電池が放電する場合、まず、コントロー
ラ200内の継電器を作動させ、ブレークスイッチ16
をオフして、バイパス回路を遮断しておく。図3のよう
に、端子電圧Vが、V>V− のとき、コンパレータ1
1、12が高電圧を出力し、フォトカプラー18、20
がオフし、この領域ではフリー放電が行なわれる。放電
の進行につれ端子電圧が下降していく。VC−<V<V
− の領域に入ると、コンパレータ11が低電圧を出力
し、フォトカプラー18がオンし放電を制限する信号を
出力する。コントローラ200はそれに従って電動機M
のパワーを制限して放電電流を抑さえる。
【0016】さらに放電が進んで、端子電圧VがVC−
まで下降すると、コンパレータ12が低電圧を出力し、
このときフォトカプラー20がオンし放電を停止する指
令を出力する。それを受けてコントローラ200は放電
を停止する。このように組電池の放電が強制的に停止さ
れ、過放電が防げられる。本実施例は、以上のように構
成され、充電中、バイパス電流が流れると同時に充電電
流を制限するようにし、所定の電圧を越えると充電を停
止するようにしたから、バイパス回路の容量を小さくす
ることができるとともに、過充電を防止することができ
る。また放電するときにも一定の電圧まで下がると放電
電流を制限して、さらに低下すると放電を停止するよう
にしたため、過放電を防止することができる。これによ
り、小型、軽量しかも過度な充放電を防止できる充電制
御装置を構成することができる。図4は、抵抗15上に
バイパス電流が流れるときに、コントローラ200によ
る充電電流を所定値に絞る制御の変形例である。この例
では、コントローラ200に時定数回路を設けて、充電
電流はその時定数回路に従ってゆっくり制限していく。
これによっても、バイパス回路の稼働により電池セルの
自己放電を防ぐことができ、さらに絞られた充電電流と
バイパス電流の差を小さくすることができるから、充電
電流の変化から端子電池に生じる電圧ドロップによりヒ
ステリシスを越えてもとのゾーンに戻ってしまうことを
より確実に防ぐことができる。
【0017】
【発明の効果】以上の通り、本発明は、充電中、組電池
中の何れかの電池セルに充電電流がバイパスされた場
合、充電手段の組電池への充電電流値を所定の電流値に
制御するようにしたから、バイパス電流を小さくするこ
とができる。また放電中、電池セルの端子電圧が検出さ
れその検出値が所定値以下になると、電圧検出手段の出
力に基づいて放電電流を制限するようにしたから、組電
池の過放電を確実に防止することができる。これによ
り、小型、軽量の充放電制御装置を構成することができ
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例の構成を示す図である。
【図2】充電電流とバイパス電流の関係を示す図であ
る。
【図3】端子電圧の変化と出力信号の関係を示す図であ
る。
【図4】充電電流とバイパス電流の関係を示す図であ
る。
【符号の説明】
1、 電池セル 2、 基準電圧発生器 3、4、5、6、7、8、 抵抗 21、22、23、24、15、 抵抗 9、10、11、12、 コンパレータ 13、 トランジスタ 14、 増幅器 16、 継電器のブレーク接点 17、18、19、20、 フォトカプラー 100、 充放電制御装置 200、 コントローラ 300、 コネクタ M、 電動機 S1、S2、S3、S4、 信号線

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 複数の電池セルがそれぞれ直列に接続さ
    れている組電池の充放電制御装置であって、前記組電池
    を充電または放電しその充、放電電流の制御が可能な充
    放電手段と、前記各電池セルに設置され端子電圧を検出
    する電圧検出手段と、前記各電池セルに接続され前記電
    池セルの端子電圧が所定の基準電圧を越えたときに該当
    電池セルの充電電流を所定の電流値でバイパスさせるバ
    イパス手段とを備え、充電中、前記バイパス手段が作動
    するときに前記充電電流を所定値に制御し、放電中、前
    記端子電圧が所定の基準電圧を下回るときに放電電流を
    所定値以下に制限するよう前記充放電手段を制御する制
    御手段とを有することを特徴とする組電池の充放電制御
    装置。
  2. 【請求項2】 複数の電池セルがそれぞれ直列に接続さ
    れている組電池を充電しその充電電流の制御が可能な充
    電手段と、前記各電池セルに設置され端子電圧を検出す
    る電圧検出手段と、前記各電池セルに接続され前記電池
    セルの端子電圧が所定の基準電圧を越えたときに該当電
    池セルの充電電流を所定の電流値でバイパスさせるバイ
    パス手段と、前記バイパス手段が作動するときに前記充
    電電流を所定値に制御する制御手段とを有することを特
    徴とする組電池の充電制御装置。
  3. 【請求項3】 複数の電池セルがそれぞれ直列に接続さ
    れている組電池の各電池セルに設置され端子電圧を検出
    する電圧検出手段と、前記端子電圧が所定の基準電圧を
    下回るときに放電電流を所定値以下に制限する制御手段
    とを有することを特徴とする組電池の放電制御装置。
JP6073860A 1994-03-18 1994-03-18 組電池の充放電制御装置 Pending JPH07264780A (ja)

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Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009201336A (ja) * 2008-02-25 2009-09-03 Iwasaki Electric Co Ltd 充電装置及び充電方法
WO2009107336A1 (ja) * 2008-02-25 2009-09-03 岩崎電気株式会社 充電装置及び充電方法
JP2009303406A (ja) * 2008-05-16 2009-12-24 Cheng Uei Precision Industry Co Ltd 充電制御回路
WO2010113206A1 (ja) * 2009-03-31 2010-10-07 岩崎電気株式会社 充電装置
CN101873075A (zh) * 2010-07-02 2010-10-27 深圳市四方电气技术有限公司 一种直流母线采集电路
JP2010272219A (ja) * 2009-05-19 2010-12-02 Ntt Facilities Inc リチウムイオン組電池用充電制御装置およびリチウムイオン組電池システム
DE102012108113A1 (de) 2011-09-01 2013-03-07 Omron Automotive Electronics Co., Ltd. Gerät und Verfahren zur Steuerung des Aufladens eines zusammengesetzten Akkumulators
JP2013527741A (ja) * 2010-05-21 2013-06-27 ザ・ボーイング・カンパニー バッテリーセルの充電均等化
JP2016048998A (ja) * 2014-08-28 2016-04-07 古河電池株式会社 蓄電システム

Cited By (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101960689A (zh) * 2008-02-25 2011-01-26 岩崎电气株式会社 充电设备和充电方法
US8531157B2 (en) 2008-02-25 2013-09-10 Iwasaki Electric Co., Ltd. Charging apparatus having overcharge protection and charging method for the same
JP2011188740A (ja) * 2008-02-25 2011-09-22 Iwasaki Electric Co Ltd 充電装置及び充電方法
JP2009201337A (ja) * 2008-02-25 2009-09-03 Iwasaki Electric Co Ltd 充電装置及び充電方法
JP2009201336A (ja) * 2008-02-25 2009-09-03 Iwasaki Electric Co Ltd 充電装置及び充電方法
JP4499164B2 (ja) * 2008-02-25 2010-07-07 岩崎電気株式会社 充電装置及び充電方法
KR101489027B1 (ko) * 2008-02-25 2015-02-02 이와사키 덴끼 가부시키가이샤 충전 장치 및 충전 방법
US8810193B2 (en) 2008-02-25 2014-08-19 Iwasaki Electric Co., Ltd. Charging apparatus having gas generation detector and charging method for the same
US8305038B2 (en) 2008-02-25 2012-11-06 Iwasaki Electric Co., Ltd. Charging apparatus and charging method
CN101960690A (zh) * 2008-02-25 2011-01-26 岩崎电气株式会社 充电设备和充电方法
WO2009107336A1 (ja) * 2008-02-25 2009-09-03 岩崎電気株式会社 充電装置及び充電方法
WO2009107335A1 (ja) * 2008-02-25 2009-09-03 岩崎電気株式会社 充電装置及び充電方法
JP2009303406A (ja) * 2008-05-16 2009-12-24 Cheng Uei Precision Industry Co Ltd 充電制御回路
JP5618986B2 (ja) * 2009-03-31 2014-11-05 岩崎電気株式会社 充電装置
WO2010113206A1 (ja) * 2009-03-31 2010-10-07 岩崎電気株式会社 充電装置
US8975870B2 (en) 2009-03-31 2015-03-10 Iwasaki Electric Co., Ltd. Charging device
JP2010272219A (ja) * 2009-05-19 2010-12-02 Ntt Facilities Inc リチウムイオン組電池用充電制御装置およびリチウムイオン組電池システム
JP2013527741A (ja) * 2010-05-21 2013-06-27 ザ・ボーイング・カンパニー バッテリーセルの充電均等化
CN101873075A (zh) * 2010-07-02 2010-10-27 深圳市四方电气技术有限公司 一种直流母线采集电路
DE102012108113A1 (de) 2011-09-01 2013-03-07 Omron Automotive Electronics Co., Ltd. Gerät und Verfahren zur Steuerung des Aufladens eines zusammengesetzten Akkumulators
JP2013055719A (ja) * 2011-09-01 2013-03-21 Omron Automotive Electronics Co Ltd 組電池の充電制御装置および充電制御方法
JP2016048998A (ja) * 2014-08-28 2016-04-07 古河電池株式会社 蓄電システム

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