JPH09233710A - 蓄電池化成用充放電装置 - Google Patents
蓄電池化成用充放電装置Info
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- JPH09233710A JPH09233710A JP8065522A JP6552296A JPH09233710A JP H09233710 A JPH09233710 A JP H09233710A JP 8065522 A JP8065522 A JP 8065522A JP 6552296 A JP6552296 A JP 6552296A JP H09233710 A JPH09233710 A JP H09233710A
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- input
- converter
- charging
- reactor
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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
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/10—Energy storage using batteries
Abstract
(57)【要約】
【課題】 複数の蓄電池の充電と放電を同時に行なう。
【解決手段】 交流電源を整流する充電用整流回路２
と、この充電用整流回路と逆並列に接続され、複数の分
割された蓄電池１０，１１０，２１０の電気量を交流電
源に回生する回生用整流回路１５と、充電用整流回路と
分割された蓄電池との間に設けられた昇降圧コンバータ
５とを備えている。そして、充電時には昇降圧コンバー
タを降圧コンバータとして使用し、放電時には昇圧コン
バータとして使用する。
と、この充電用整流回路と逆並列に接続され、複数の分
割された蓄電池１０，１１０，２１０の電気量を交流電
源に回生する回生用整流回路１５と、充電用整流回路と
分割された蓄電池との間に設けられた昇降圧コンバータ
５とを備えている。そして、充電時には昇降圧コンバー
タを降圧コンバータとして使用し、放電時には昇圧コン
バータとして使用する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、蓄電池を化成する
際の充放電に使用する蓄電池化成用充放電装置に関す
る。
際の充放電に使用する蓄電池化成用充放電装置に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】通常、製造された蓄電池を化成する際に
は、予め蓄電池の充放電を繰り返すことが行われてお
り、このような蓄電池の充放電に使用する充放電装置
は、特公平７−６７２４１で提案されているように、例
えば図３に示すように構成されている。
は、予め蓄電池の充放電を繰り返すことが行われてお
り、このような蓄電池の充放電に使用する充放電装置
は、特公平７−６７２４１で提案されているように、例
えば図３に示すように構成されている。
【０００３】図３において、１ａ，１ｂ，１ｃは３相交
流電源に接続された交流入力端子、２は充電用整流回路
であり、各入力端子が各交流入力端子１ａ，１ｂ，１ｃ
にそれぞれ接続された３相全波整流用サイリスタブリッ
ジ回路からなり、各サイリスタが充電時に図外の駆動回
路により駆動されるようになっている。３，４は整流回
路２の正、負出力端子間に直列に設けられた平滑用リア
クトル及びコンデンサ、３５は４個のダイオード３５ａ
〜３５ｄにより構成されたダイオードブリッジ回路で、
一方の入力端子は平滑リアクトル３を介して整流回路２
の正出力端子に接続されている。３６はコレクタがダイ
オードブリッジ回路３５の一方の出力端子に接続された
スイッチング素子としてのトランジスタ、３７はトラン
ジスタ３６と直列に接続された平滑リアクトルで両端が
トランジスタ３６のエミッタとブリッジ回路３５の他方
の出力端子に接続されている。４１はブリッジ回路３５
の他方の入力端子に接続され、他端子が負荷の蓄電池１
０に接続された出力平滑用リアクトルである。４２はリ
アクトル４１と蓄電池１０との直列回路と並列に設けら
れた平滑用コンデンサ、４３は充電用整流回路２の負出
力端子と、リアクトル３７の一端との間に設けられたフ
リーホイリングダイオードで、１５は充電用整流器２と
逆向きに並列に設けられた３相全波整流用サイリスタブ
リッジ整流回路からなる回生用整流回路である。なお、
ブリッジ回路３５、トランジスタ３６、リアクトル３
７、フリーホイリングダイオード４３及び平滑リアクト
ル４１、コンデンサ４２によりチョッパユニット３４が
構成される。
流電源に接続された交流入力端子、２は充電用整流回路
であり、各入力端子が各交流入力端子１ａ，１ｂ，１ｃ
にそれぞれ接続された３相全波整流用サイリスタブリッ
ジ回路からなり、各サイリスタが充電時に図外の駆動回
路により駆動されるようになっている。３，４は整流回
路２の正、負出力端子間に直列に設けられた平滑用リア
クトル及びコンデンサ、３５は４個のダイオード３５ａ
〜３５ｄにより構成されたダイオードブリッジ回路で、
一方の入力端子は平滑リアクトル３を介して整流回路２
の正出力端子に接続されている。３６はコレクタがダイ
オードブリッジ回路３５の一方の出力端子に接続された
スイッチング素子としてのトランジスタ、３７はトラン
ジスタ３６と直列に接続された平滑リアクトルで両端が
トランジスタ３６のエミッタとブリッジ回路３５の他方
の出力端子に接続されている。４１はブリッジ回路３５
の他方の入力端子に接続され、他端子が負荷の蓄電池１
０に接続された出力平滑用リアクトルである。４２はリ
アクトル４１と蓄電池１０との直列回路と並列に設けら
れた平滑用コンデンサ、４３は充電用整流回路２の負出
力端子と、リアクトル３７の一端との間に設けられたフ
リーホイリングダイオードで、１５は充電用整流器２と
逆向きに並列に設けられた３相全波整流用サイリスタブ
リッジ整流回路からなる回生用整流回路である。なお、
ブリッジ回路３５、トランジスタ３６、リアクトル３
７、フリーホイリングダイオード４３及び平滑リアクト
ル４１、コンデンサ４２によりチョッパユニット３４が
構成される。
【０００４】蓄電池１０の充電時、充電用整流回路２に
駆動信号を入力し、交流入力を整流し、平滑リアクトル
３及び平滑用コンデンサ４により平滑する。トランジス
タ３６に交流電源の周波数より高い周波数の駆動信号を
入力すると、充電用整流回路２の正出力端子、平滑リア
クトル３、ダイオード３５ａ、トランジスタ３６、リア
クトル３７、ダイオード３５ｄ、平滑用リアクトル４
１、蓄電池１０、充電用整流回路２の負出力端子に電流
が流れて蓄電池１０は充電される。
駆動信号を入力し、交流入力を整流し、平滑リアクトル
３及び平滑用コンデンサ４により平滑する。トランジス
タ３６に交流電源の周波数より高い周波数の駆動信号を
入力すると、充電用整流回路２の正出力端子、平滑リア
クトル３、ダイオード３５ａ、トランジスタ３６、リア
クトル３７、ダイオード３５ｄ、平滑用リアクトル４
１、蓄電池１０、充電用整流回路２の負出力端子に電流
が流れて蓄電池１０は充電される。
【０００５】次にトランジスタ３６への駆動信号をオフ
させると、リアクトル３７、ダイオード３５ｄ、平滑リ
アクトル４１、蓄電池１０、フリーホイリングダイオー
ド４３を介して電流が環流して蓄電池１０は充電され続
ける。
させると、リアクトル３７、ダイオード３５ｄ、平滑リ
アクトル４１、蓄電池１０、フリーホイリングダイオー
ド４３を介して電流が環流して蓄電池１０は充電され続
ける。
【０００６】一方、充電用整流回路２をオフさせ、蓄電
池１０を放電させる場合、回生用整流回路１５に駆動信
号を入力し、さらにトランジスタ３６に交流電源の周波
数より高い周波数の駆動信号を入力する。蓄電池１０の
充電電荷はリアクトル４１、ダイオード３５ｂ、トラン
ジスタ３６、リアクトル３７、ダイオード３５ｃ、平滑
用リアクトル３、回生用整流回路１５、交流電源、蓄電
池１０と放電し、蓄電池１０の放電エネルギーが電源側
に回生される。また、トランジスタ３６の駆動信号をオ
フするとリアクトル３７、ダイオード３５ｃ、平滑リア
クトル３、回生用整流回路１５、交流電源、フリーホイ
リングダイオード４３を介して放電電流が環流してエネ
ルギーが交流電源に回生される。
池１０を放電させる場合、回生用整流回路１５に駆動信
号を入力し、さらにトランジスタ３６に交流電源の周波
数より高い周波数の駆動信号を入力する。蓄電池１０の
充電電荷はリアクトル４１、ダイオード３５ｂ、トラン
ジスタ３６、リアクトル３７、ダイオード３５ｃ、平滑
用リアクトル３、回生用整流回路１５、交流電源、蓄電
池１０と放電し、蓄電池１０の放電エネルギーが電源側
に回生される。また、トランジスタ３６の駆動信号をオ
フするとリアクトル３７、ダイオード３５ｃ、平滑リア
クトル３、回生用整流回路１５、交流電源、フリーホイ
リングダイオード４３を介して放電電流が環流してエネ
ルギーが交流電源に回生される。
【０００７】この蓄電池の充放電装置では、放電時に蓄
電池１０の放電電流がチョッパユニット３４、平滑用リ
アクトル３、回生用整流回路１５を流れるため、蓄電池
の放電エネルギーが電源側に回生され、従来必要とされ
ていた放電抵抗が不要となる利点がある。
電池１０の放電電流がチョッパユニット３４、平滑用リ
アクトル３、回生用整流回路１５を流れるため、蓄電池
の放電エネルギーが電源側に回生され、従来必要とされ
ていた放電抵抗が不要となる利点がある。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】ところが、蓄電池を化
成する場合、チョッパユニット３４が１台で単独運転す
ることはなく、複数個のチョッパユニット３４，１３
４，２３４を並列に接続し、それぞれのチョッパユニッ
トには複数個の蓄電池１０，１１０，２１０が接続され
ることになる。例えばチョッパユニット３４が充電状態
の場合には、チョッバユニット３４の入力電圧（整流回
路２の出力電圧）が出力電圧（蓄電池１０の電池電圧）
より高い状態となっている。また、チッョパユニット１
３４が放電状態の場合には、チョッパユニット１３４が
降圧形チッョパのため、チョッパユニット１３４の入力
電圧（整流回路２の出力電圧）が出力電圧（蓄電池１１
０の電池電圧）より低い状態となる。このため、並列接
続されたチョッパユニット３４，１３４，２３４が充電
状態と放電状態が生じた場合、チョッパユニットの入力
側に電圧差が生じることになる。このため並列接続され
たチョッパユニットが同時に充電状態と放電状態を作る
ことができない。このように充電状態と放電状態を同時
に行うには、各チョッパユニットにそれぞれ充電用整流
回路と回生用整流回路を設けなければならなかった。
成する場合、チョッパユニット３４が１台で単独運転す
ることはなく、複数個のチョッパユニット３４，１３
４，２３４を並列に接続し、それぞれのチョッパユニッ
トには複数個の蓄電池１０，１１０，２１０が接続され
ることになる。例えばチョッパユニット３４が充電状態
の場合には、チョッバユニット３４の入力電圧（整流回
路２の出力電圧）が出力電圧（蓄電池１０の電池電圧）
より高い状態となっている。また、チッョパユニット１
３４が放電状態の場合には、チョッパユニット１３４が
降圧形チッョパのため、チョッパユニット１３４の入力
電圧（整流回路２の出力電圧）が出力電圧（蓄電池１１
０の電池電圧）より低い状態となる。このため、並列接
続されたチョッパユニット３４，１３４，２３４が充電
状態と放電状態が生じた場合、チョッパユニットの入力
側に電圧差が生じることになる。このため並列接続され
たチョッパユニットが同時に充電状態と放電状態を作る
ことができない。このように充電状態と放電状態を同時
に行うには、各チョッパユニットにそれぞれ充電用整流
回路と回生用整流回路を設けなければならなかった。
【０００９】
【課題を解決しようとする手段】請求項１記載の発明の
蓄電池化成用充放電装置は、交流電源を整流する充電用
整流回路と、この充電用整流回路と逆並列に接続され複
数に分割された蓄電池の電気量を上記交流電源に回生す
る回生用整流回路と、上記充電用整流回路と上記分割さ
れた蓄電池との間に設けられた複数の昇降圧コンバータ
とを具備したものである。さらには上記昇降圧コンバー
タは入力端及び出力端の少なくとも一方に設けられた開
閉手段と、上記入力端と並列に降圧コンバータ用スイッ
チング素子と、昇圧コンバータ用スイッチング素子との
直列回路と、上記両スイッチング素子とそれぞれ逆並列
に接続されたフリーホイリングダイオードと、上記両ス
イッチング素子の接続点と出力端との間に設けられたリ
アクトルとを具備するものである。
蓄電池化成用充放電装置は、交流電源を整流する充電用
整流回路と、この充電用整流回路と逆並列に接続され複
数に分割された蓄電池の電気量を上記交流電源に回生す
る回生用整流回路と、上記充電用整流回路と上記分割さ
れた蓄電池との間に設けられた複数の昇降圧コンバータ
とを具備したものである。さらには上記昇降圧コンバー
タは入力端及び出力端の少なくとも一方に設けられた開
閉手段と、上記入力端と並列に降圧コンバータ用スイッ
チング素子と、昇圧コンバータ用スイッチング素子との
直列回路と、上記両スイッチング素子とそれぞれ逆並列
に接続されたフリーホイリングダイオードと、上記両ス
イッチング素子の接続点と出力端との間に設けられたリ
アクトルとを具備するものである。
【００１０】そして、充電時には昇降圧コンバータを降
圧コンバータとして使用し、放電時には昇圧コンバータ
として使用する。例えば、蓄電池を充電する場合、降圧
コンバータ用スイッチング素子をオンさせると、この降
圧コンバータ用スイッチング素子、リアクトルを介して
蓄電池を充電し、上記降圧コンバータ用スイッチング素
子をオフさせると、リアクトルの蓄積エネルギーを蓄電
池に環流して蓄電池を充電させる。
圧コンバータとして使用し、放電時には昇圧コンバータ
として使用する。例えば、蓄電池を充電する場合、降圧
コンバータ用スイッチング素子をオンさせると、この降
圧コンバータ用スイッチング素子、リアクトルを介して
蓄電池を充電し、上記降圧コンバータ用スイッチング素
子をオフさせると、リアクトルの蓄積エネルギーを蓄電
池に環流して蓄電池を充電させる。
【００１１】また、蓄電池を放電する場合、昇圧コンバ
ータ用スイッチング素子をオンさせると、蓄電池はリア
クトル昇圧コンバータ用スイッチング素子を介して放電
する。この後、昇圧コンバータ用スイッチング素子をオ
フさせると、蓄電池はリアクトル、降圧コンバータ用ス
イッチング素子と逆並列接続されたフリーホイリングダ
イオード、回生用整流回路を介して放電し、交流電源に
回生される。
ータ用スイッチング素子をオンさせると、蓄電池はリア
クトル昇圧コンバータ用スイッチング素子を介して放電
する。この後、昇圧コンバータ用スイッチング素子をオ
フさせると、蓄電池はリアクトル、降圧コンバータ用ス
イッチング素子と逆並列接続されたフリーホイリングダ
イオード、回生用整流回路を介して放電し、交流電源に
回生される。
【００１２】そして、蓄電池の放電時、昇降圧コンバー
タの入力は蓄電池の電池電圧より高くできるため、蓄電
池の充電時も放電時も昇降圧コンバータの入力は同じに
なる。
タの入力は蓄電池の電池電圧より高くできるため、蓄電
池の充電時も放電時も昇降圧コンバータの入力は同じに
なる。
【００１３】また、請求項２記載の発明の蓄電池化成用
充放電装置は、交流電源に直列に接続された入力リアク
トルと、この入力リアクトルの出力を全波整流する整流
器と、この整流器と逆並列に接続され高周波スイッチン
グするスイッチング素子とを有し、交流電源に直列に接
続された入力リアクトルと、この入力リアクトルの出力
を全波に整流し、交流入力電流を正弦波状に制御しなが
ら直流出力を得るとともに、複数に分割された蓄電池の
電気量を上記交流電源に回生させる双方向コンバータ
と、上記双方向コンバータと上記分割された蓄電池との
間に設けられた複数個の昇降圧コンバータとを具備する
ものである。
充放電装置は、交流電源に直列に接続された入力リアク
トルと、この入力リアクトルの出力を全波整流する整流
器と、この整流器と逆並列に接続され高周波スイッチン
グするスイッチング素子とを有し、交流電源に直列に接
続された入力リアクトルと、この入力リアクトルの出力
を全波に整流し、交流入力電流を正弦波状に制御しなが
ら直流出力を得るとともに、複数に分割された蓄電池の
電気量を上記交流電源に回生させる双方向コンバータ
と、上記双方向コンバータと上記分割された蓄電池との
間に設けられた複数個の昇降圧コンバータとを具備する
ものである。
【００１４】そして、蓄電池を充電する場合、双方向コ
ンバータのスイッチング素子が高周波スイッチングのオ
ン時に入力リアクトルにエネルギが蓄積し、オフ時に出
力させると、交流入力電流を正弦波状に制御され、双方
向コンバータの出力には所望の直流出力電圧が得られ
る。双方向コンバータの出力をそれぞれの昇降圧コンバ
ータを介して蓄電池を充電する。又、蓄電池を放電する
場合、双方向コンバータのスイッチング素子が高周波ス
イッチングのオン時にスイッチング素子及び入力リアク
トルを介して交流電源に回生される。
ンバータのスイッチング素子が高周波スイッチングのオ
ン時に入力リアクトルにエネルギが蓄積し、オフ時に出
力させると、交流入力電流を正弦波状に制御され、双方
向コンバータの出力には所望の直流出力電圧が得られ
る。双方向コンバータの出力をそれぞれの昇降圧コンバ
ータを介して蓄電池を充電する。又、蓄電池を放電する
場合、双方向コンバータのスイッチング素子が高周波ス
イッチングのオン時にスイッチング素子及び入力リアク
トルを介して交流電源に回生される。
【００１５】
【発明の実施の形態】図１はこの発明の蓄電池化成用充
放電装置の一実施例を示すブロック結線図である。図１
において、１ａ，１ｂ，１ｃは３相交流電源に接続され
た交流入力端子、２は充電用整流回路であり、各入力端
子１ａ〜１ｃにそれぞれ接続された３相全波整流用サイ
リスタブロック回路からなり、各サイリスタが充電時に
図示されていない駆動回路により駆動されるようになっ
ている。また、１５は充電用整流回路２と逆並列に接続
された３相全波整流用ブリッジからなる回生用整流回路
で、各サイリスタが回生時に図示しない駆動回路により
駆動される。３，４は一端が充電用整流回路２の正、負
出力端子間に直列に設けられた平滑用リアクトル及びコ
ンデンサである。
放電装置の一実施例を示すブロック結線図である。図１
において、１ａ，１ｂ，１ｃは３相交流電源に接続され
た交流入力端子、２は充電用整流回路であり、各入力端
子１ａ〜１ｃにそれぞれ接続された３相全波整流用サイ
リスタブロック回路からなり、各サイリスタが充電時に
図示されていない駆動回路により駆動されるようになっ
ている。また、１５は充電用整流回路２と逆並列に接続
された３相全波整流用ブリッジからなる回生用整流回路
で、各サイリスタが回生時に図示しない駆動回路により
駆動される。３，４は一端が充電用整流回路２の正、負
出力端子間に直列に設けられた平滑用リアクトル及びコ
ンデンサである。
【００１６】５は昇降圧コンバータユニットで、平滑用
リアクトル３の出力端子に接続されている開閉手段６
と、降圧コンバータ用スイッチング素子のトランジスタ
７と、昇圧コンバータ用スイッチング素子のトランジス
タ８と、トランジスタ７，８と逆並列に接続されたフリ
ーホイリングダイオード１７，１８と、平滑用リアクト
ル１１と平滑コンデンサ１２と、平滑リアクトル１１の
出力端子に接続されている開閉手段１３と、トランジス
タ７，８を高周波ＰＷＭ制御させるコンバータ制御装置
２３と、蓄電池１０に流れる充電電流及び放電電流を検
出する電流検出器２１と、電流検出器２１の検出信号を
整流する絶対値増幅器２２と、絶対値増幅信号を入力と
し、充放電電量を表示し、充放電流量表示装置２４とに
より構成されている。なお、２５はコンバータ制御装置
２３に入力する出力を設定する出力設定器、２６は平滑
用コンデンサである。
リアクトル３の出力端子に接続されている開閉手段６
と、降圧コンバータ用スイッチング素子のトランジスタ
７と、昇圧コンバータ用スイッチング素子のトランジス
タ８と、トランジスタ７，８と逆並列に接続されたフリ
ーホイリングダイオード１７，１８と、平滑用リアクト
ル１１と平滑コンデンサ１２と、平滑リアクトル１１の
出力端子に接続されている開閉手段１３と、トランジス
タ７，８を高周波ＰＷＭ制御させるコンバータ制御装置
２３と、蓄電池１０に流れる充電電流及び放電電流を検
出する電流検出器２１と、電流検出器２１の検出信号を
整流する絶対値増幅器２２と、絶対値増幅信号を入力と
し、充放電電量を表示し、充放電流量表示装置２４とに
より構成されている。なお、２５はコンバータ制御装置
２３に入力する出力を設定する出力設定器、２６は平滑
用コンデンサである。
【００１７】１０５及び２０５は昇降圧コンバータユニ
ット５と同じ構成の昇降圧コンバータユニットであり、
図１では昇降圧コンバータユニットは３個であるが、蓄
電池の化成を行う場合、通常もっと多数のユニットで構
成される。
ット５と同じ構成の昇降圧コンバータユニットであり、
図１では昇降圧コンバータユニットは３個であるが、蓄
電池の化成を行う場合、通常もっと多数のユニットで構
成される。
【００１８】今、充電用整流回路２に駆動信号を入力し
て駆動させ、充電用整流回路２により交流入力を整流す
る。整流した直流を平滑リアクトル３及び平滑コンデン
サ４により平滑する。また、開閉手段６及び１３に指令
信号を入力してオンさせるとともに、降圧コンバータ用
スイッチング素子７にコンバータ制御装置２３のドライ
ブ信号を入力し、オンさせる。スイッチング素子７がオ
ンすると、平滑された直流は開閉手段６、スイッチング
素子７、リアクトル１１、開閉手段１３、蓄電池１０、
電流検出器２１に電流が流れて、蓄電池は充電される。
て駆動させ、充電用整流回路２により交流入力を整流す
る。整流した直流を平滑リアクトル３及び平滑コンデン
サ４により平滑する。また、開閉手段６及び１３に指令
信号を入力してオンさせるとともに、降圧コンバータ用
スイッチング素子７にコンバータ制御装置２３のドライ
ブ信号を入力し、オンさせる。スイッチング素子７がオ
ンすると、平滑された直流は開閉手段６、スイッチング
素子７、リアクトル１１、開閉手段１３、蓄電池１０、
電流検出器２１に電流が流れて、蓄電池は充電される。
【００１９】そして、降圧コンバータ用スイッチング素
子７のドライブ信号をオフさせると、スイッチング素子
７はオフし、リアクトル１１の蓄積エネルギは開閉手段
１３、蓄電池１０、電流検出器２１、フリーホイリング
ダイオード１８を介して還流する。
子７のドライブ信号をオフさせると、スイッチング素子
７はオフし、リアクトル１１の蓄積エネルギは開閉手段
１３、蓄電池１０、電流検出器２１、フリーホイリング
ダイオード１８を介して還流する。
【００２０】蓄電池１０に流れる電流が電流検出器２１
により検出され、この検出信号は絶対値増幅器２２によ
り絶対値化され、充電量が充放電量表示装置２４により
表示される。
により検出され、この検出信号は絶対値増幅器２２によ
り絶対値化され、充電量が充放電量表示装置２４により
表示される。
【００２１】また、蓄電池１０の放電時は、開閉手段６
及び１３に指令信号を入力してオンさせ、さらに降圧コ
ンバータ用スイッチング素子７をオフし、昇圧コンバー
タ用スイッチング素子８をオンさせると、蓄電池１０、
開閉手段１３、リアクトル１１、昇圧コンバータ用スイ
ッチング素子８、電流検出器２１を介して放電する。
及び１３に指令信号を入力してオンさせ、さらに降圧コ
ンバータ用スイッチング素子７をオフし、昇圧コンバー
タ用スイッチング素子８をオンさせると、蓄電池１０、
開閉手段１３、リアクトル１１、昇圧コンバータ用スイ
ッチング素子８、電流検出器２１を介して放電する。
【００２２】そして、昇圧コンバータ用スイッチング素
子８のドライブ信号をオフさせると、スイッチング素子
８はオフし、リアクトル１１の蓄積エネルギーはフリー
ホイリングダイオード１７、開閉手段６、リアクトル
３、回生用整流回路１５、交流電源、回生用整流回路１
５、電流検出器２１、蓄電池１０、開閉手段１３を介し
て放出し、蓄電池１０のエネルギが交流電源に回生され
る。
子８のドライブ信号をオフさせると、スイッチング素子
８はオフし、リアクトル１１の蓄積エネルギーはフリー
ホイリングダイオード１７、開閉手段６、リアクトル
３、回生用整流回路１５、交流電源、回生用整流回路１
５、電流検出器２１、蓄電池１０、開閉手段１３を介し
て放出し、蓄電池１０のエネルギが交流電源に回生され
る。
【００２３】蓄電池１０から放電される電流が電流検出
器２１により検出され、この検出信号は絶対値増幅器２
２により絶対値化され、放電量が充放電流量表示装置２
４により表示される。
器２１により検出され、この検出信号は絶対値増幅器２
２により絶対値化され、放電量が充放電流量表示装置２
４により表示される。
【００２４】この蓄電池１０の放電時は、昇降圧コンバ
ータ５の入力を高くすることができる。従って、昇圧時
も降圧時も昇降圧コンバータ５の入力を同じ値にするこ
とが可能となり、各昇降圧コンバータ５，１０５，２０
５…を個別に蓄電池の充電と放電を行うことができる。
ータ５の入力を高くすることができる。従って、昇圧時
も降圧時も昇降圧コンバータ５の入力を同じ値にするこ
とが可能となり、各昇降圧コンバータ５，１０５，２０
５…を個別に蓄電池の充電と放電を行うことができる。
【００２５】上記図１に示す実施形態は充電用整流器及
び回生用整流器は例えばサイリスタで構成されるため、
充電時（力行）と放電時（回生）のサイリスタの制御角
が異なるため、回生力率が悪く、回生した有効電力の利
用率がよくないことがあった。これを改善するための実
施態様を図２に示す。図２において図１と同じ符号のも
のは同じ機能のものを示している。異なる点は、充電用
整流回路と回生用整流回路とを双方向コンバータ５２に
代えたものである。すなわち、双方向コンバータ５２
は、交流電源に直列接続された入力リアクトル５１と、
入力リアクトル５１の出力を全波整流する整流器５３〜
５８と、この整流器５３〜５８と逆並列に接続され高周
波スイッチングするスイッチング素子６３〜６８と、入
力電圧を検出する入力電圧検出器７１と、入力電流を検
出する電流検出器７２と、電流検出信号を電圧変換する
電流電圧変換器７３と、双方向コンバータの出力電圧を
検出する直流電圧検出器７４と、入力電圧検出器７１と
電流電圧変換器７３と直流電圧検出器７４の出力信号を
入力とし、交流入力電流を正弦波にするとともに力率を
１にするようスイッチング素子６３〜６８を制御する双
方向コンバータ制御装置７５とを設けたものである。
び回生用整流器は例えばサイリスタで構成されるため、
充電時（力行）と放電時（回生）のサイリスタの制御角
が異なるため、回生力率が悪く、回生した有効電力の利
用率がよくないことがあった。これを改善するための実
施態様を図２に示す。図２において図１と同じ符号のも
のは同じ機能のものを示している。異なる点は、充電用
整流回路と回生用整流回路とを双方向コンバータ５２に
代えたものである。すなわち、双方向コンバータ５２
は、交流電源に直列接続された入力リアクトル５１と、
入力リアクトル５１の出力を全波整流する整流器５３〜
５８と、この整流器５３〜５８と逆並列に接続され高周
波スイッチングするスイッチング素子６３〜６８と、入
力電圧を検出する入力電圧検出器７１と、入力電流を検
出する電流検出器７２と、電流検出信号を電圧変換する
電流電圧変換器７３と、双方向コンバータの出力電圧を
検出する直流電圧検出器７４と、入力電圧検出器７１と
電流電圧変換器７３と直流電圧検出器７４の出力信号を
入力とし、交流入力電流を正弦波にするとともに力率を
１にするようスイッチング素子６３〜６８を制御する双
方向コンバータ制御装置７５とを設けたものである。
【００２６】そして、蓄電池を充電する場合、双方向コ
ンバータ５２のスイッチング素子６３〜６８が高周波ス
イッチングさせスイッチング素子６３〜６８のオン時に
入力リアクトル５１にエネルギが蓄積し、オフ時に出力
させると、交流入力電流を正弦波状に制御でき、入力電
流は入力電圧に追従して制御され、力率は１にすること
ができる。さらに直流電圧検出器７４を検出し、出力設
定値と比較させ、誤差が０になるように制御させること
により双方向コンバータの出力には所望の値の出力を得
ることになる。双方向コンバータ５２の出力はそれぞれ
の昇降圧コンバータ５、１０５、２０５を介して蓄電池
を充電する。
ンバータ５２のスイッチング素子６３〜６８が高周波ス
イッチングさせスイッチング素子６３〜６８のオン時に
入力リアクトル５１にエネルギが蓄積し、オフ時に出力
させると、交流入力電流を正弦波状に制御でき、入力電
流は入力電圧に追従して制御され、力率は１にすること
ができる。さらに直流電圧検出器７４を検出し、出力設
定値と比較させ、誤差が０になるように制御させること
により双方向コンバータの出力には所望の値の出力を得
ることになる。双方向コンバータ５２の出力はそれぞれ
の昇降圧コンバータ５、１０５、２０５を介して蓄電池
を充電する。
【００２７】また、蓄電池を放電する場合、双方向コン
バータ５２のスイッチング素子６３〜６８が高周波スイ
ッチングのオン時にスイッチング素子及び入力リアクト
ルを介して交流電源に回生される。
バータ５２のスイッチング素子６３〜６８が高周波スイ
ッチングのオン時にスイッチング素子及び入力リアクト
ルを介して交流電源に回生される。
【００２８】なお、図１及び図２の破線で示すように絶
対値増幅器２２の出力信号をコンバータ制御装置２３に
入力し、出力設定器２５の出力設定信号との誤差を０に
するように制御させると、昇降圧コンバータ５を定電流
制御させることができる。また、開閉手段を昇降圧コン
バータの入・出力に設けているが、いずれか一方でもよ
い。
対値増幅器２２の出力信号をコンバータ制御装置２３に
入力し、出力設定器２５の出力設定信号との誤差を０に
するように制御させると、昇降圧コンバータ５を定電流
制御させることができる。また、開閉手段を昇降圧コン
バータの入・出力に設けているが、いずれか一方でもよ
い。
【００２９】
【発明の効果】請求項１記載の発明の蓄電池化成用充放
電装置によれば、蓄電池の充電時も放電時も昇項圧コン
バータの入力電圧を同じ値にすることができ、各昇降圧
コンバータを個別に蓄電池の充電又は放電を行うことが
できる。また、蓄電池の放電時、蓄電池の放電エネルギ
が交流電源に回生され、省エネルギが得られる。また、
従来のように分割された蓄電池にそれぞれ充電用整流回
路及び回生用整流回路を設ける必要もなく、安価かつ小
型の蓄電池化成用充放電装置が得られた。
電装置によれば、蓄電池の充電時も放電時も昇項圧コン
バータの入力電圧を同じ値にすることができ、各昇降圧
コンバータを個別に蓄電池の充電又は放電を行うことが
できる。また、蓄電池の放電時、蓄電池の放電エネルギ
が交流電源に回生され、省エネルギが得られる。また、
従来のように分割された蓄電池にそれぞれ充電用整流回
路及び回生用整流回路を設ける必要もなく、安価かつ小
型の蓄電池化成用充放電装置が得られた。
【００３０】請求項２記載の発明の蓄電池化成用充放電
装置では、交流入力電流を正弦波状に制御でき、入力電
流を入力電圧に追従して制御され、力率を１にすること
ができる。そして、回生電力を有効利用することができ
る。
装置では、交流入力電流を正弦波状に制御でき、入力電
流を入力電圧に追従して制御され、力率を１にすること
ができる。そして、回生電力を有効利用することができ
る。
【図１】本発明の蓄電池化成用充放電装置の一実施形態
を示すブロック図である。
を示すブロック図である。
【図２】本発明の蓄電池化成用充放電装置の他の実施形
態を示すブロック図である。
態を示すブロック図である。
【図３】従来の蓄電池の充放電装置のブロック図であ
る。
る。
２ 充電用整流回路 ３ 平滑リアクトル ４ コンデンサ ５，１０５，２０５ 昇降圧コンバータ ６，１３ 開閉手段 ７ 降圧コンバータ用スイッチング素子 ８ 昇圧コンバータ用スイッチング素子 １０，１１０，２１０ 蓄電池 １７，１８ フリーホイリングダイオード ２１ 電流検出器 ２２ 絶対値増幅器 ２３ コンバータ制御装置 ２４ 充放電量表示装置 ２５ 出力設定器 ２６ 平滑コンデンサ ５１ 入力リアクトル ５２ 双方向コンバータ ５３〜５８ 整流器 ６３〜６８ スイッチング素子 ７１ 入力電圧検出器 ７２ 電流検出器 ７３ 電流電圧変換器 ７４ 直流電圧検出器 ７５ 双方向コンバータ制御装置
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｈ０２Ｍ 7/162 8726−5Ｈ Ｈ０２Ｍ 7/162 7/72 9181−5Ｈ 7/72
Claims (3)
- 【請求項１】 交流電源を整流する充電用整流回路と、
この充電用整流回路と逆並列に接続され複数に分割され
た蓄電池の電気量を上記交流電源に回生する回生用整流
回路と、上記充電用整流回路と上記分割された蓄電池と
の間に設けられた複数の昇降圧コンバータとを具備する
蓄電池化成用充放電装置。 - 【請求項２】 交流電源に直列に接続された入力リアク
トルと、この入力リアクトルの出力を全波整流する整流
器と、この整流器と逆並列に接続され高周波スイッチン
グするスイッチング素子とを有し、上記入力リアクトル
の出力を全波に整流し、交流入力電流を正弦波状に制御
しながら直流出力を得るとともに、複数に分割された蓄
電池の電気量を上記交流電源に回生させる双方向コンバ
ータと、上記双方向コンバータと上記分割された蓄電池
との間に設けられた複数個の昇降圧コンバータとを具備
する蓄電池化成用充放電装置。 - 【請求項３】 上記昇降圧コンバータが入力端及び出力
端の少なくとも一方に設けられた開閉手段と、上記入力
端と並列に降圧コンバータ用スイッチング素子と、昇圧
コンバータ用スイッチング素子との直列回路と、上記両
スイッチング素子とそれぞれ逆並列に接続されたフリー
ホイリングダイオードと、上記両スイッチング素子の接
続点と出力端との間に設けられたリアクトルとを具備し
た請求項１及び２記載の蓄電池化成用充放電装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8065522A JPH09233710A (ja) | 1996-02-26 | 1996-02-26 | 蓄電池化成用充放電装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8065522A JPH09233710A (ja) | 1996-02-26 | 1996-02-26 | 蓄電池化成用充放電装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09233710A true JPH09233710A (ja) | 1997-09-05 |
Family
ID=13289447
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8065522A Pending JPH09233710A (ja) | 1996-02-26 | 1996-02-26 | 蓄電池化成用充放電装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09233710A (ja) |
Cited By (25)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100387584B1 (ko) * | 2000-10-06 | 2003-06-18 | 넥스콘 테크놀러지 주식회사 | 베터리 제조를 위한 충 방전기 |
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| WO2007132667A1 (ja) * | 2006-05-15 | 2007-11-22 | Panasonic Corporation | 双方向電源装置 |
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| WO2009054364A1 (ja) | 2007-10-23 | 2009-04-30 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | 電動車両 |
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-
1996
- 1996-02-26 JP JP8065522A patent/JPH09233710A/ja active Pending
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