JPH09238430A - Charging controller for secondary cell - Google Patents

Charging controller for secondary cell

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JPH09238430A
JPH09238430A JP8070987A JP7098796A JPH09238430A JP H09238430 A JPH09238430 A JP H09238430A JP 8070987 A JP8070987 A JP 8070987A JP 7098796 A JP7098796 A JP 7098796A JP H09238430 A JPH09238430 A JP H09238430A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
battery
charging
cell
voltage
time
Prior art date
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Pending
Application number
JP8070987A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Shinichi Deguchi
慎一 出口
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Nissan Motor Co Ltd
Original Assignee
Nissan Motor Co Ltd
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Filing date
Publication date
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Publication of JPH09238430A publication Critical patent/JPH09238430A/en
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    • 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

PROBLEM TO BE SOLVED: To charge all cells fully and uniformly regardless of variations in the charging values and temperatures of the cells. SOLUTION: If a charging current is denoted by I, the capacity of a cell is denoted by C, a time difference since the voltage of one of the cell batteries reaches a required value till the voltage of all the cell batteries reach the required value is denoted by Δt and the internal resistance of a battery is denoted by (r), the voltage difference ΔV of that cell battery is obtained by a formula: ΔV=I.Δt/C. The internal resistance (r) of the battery is obtained from a battery temperature detected by a temperature sensor Tn and a detouring time tb to a charging current detouring circuit is determined by a formula: tb=(ΔV-rI)C/I. The detouring time tb is set in a timer 40. If one of the conditions that (1) charging currents of all the cells Bn flow through charging current detouring means 20n and (2) the detouring time tb' set in the timer 40 passes is satisfied, the charging is discontinued.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば電気自動車
のバッテリとして用いられる2次電池の充電装置に関
し、特に複数のセル電池を直列接続してなる組電池を充
電する際の各セル電池の充電バラツキを抑制する2次電
池の充電制御装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a charging device for a secondary battery used as, for example, a battery of an electric vehicle, and more particularly to charging each cell battery when charging an assembled battery formed by connecting a plurality of cell batteries in series. The present invention relates to a secondary battery charge control device that suppresses variations.

【0002】[0002]

【従来の技術】電気自動車の蓄電池として、鉛電池の
他、ニッケルカドミウム電池等のニッケル系電池やリチ
ウムイオン電池等のリチウム系電池の採用が進められて
いるが、電気自動車では、一定の出力電圧が必要となる
ことから、複数のセル電池を直列接続してなる組電池が
用いられる。この種の2次組電池においては、各セル電
池の充電量が不均一であると電圧低下が生じて航続距離
が短くなるため、充電にあたっては、過充電の回避は勿
論のこと各セル電池を均一に満充電とすることが望まれ
る。
2. Description of the Related Art In addition to lead batteries, nickel-based batteries such as nickel-cadmium batteries and lithium-based batteries such as lithium-ion batteries are being adopted as storage batteries for electric vehicles. Therefore, an assembled battery formed by connecting a plurality of cell batteries in series is used. In this type of secondary battery, if the charge amount of each cell battery is non-uniform, a voltage drop occurs and the cruising range is shortened. It is desired that the battery be fully charged uniformly.

【0003】このため、直列接続された複数のリチウム
イオン2次電池を充電するにあたり、図6に示すよう
に、各電池B1 ,B2 にそれぞれ電圧検出器101,1
02を設け、何れか一つの電池B1 ,B2 が設計電圧を
超えると充電用電源を遮断するようにリレー110に出
力するものが従来より知られている(例えば、特開平4
−331,425号公報参照)。これにより過充電が防
止され、電池の正負極のショート及び活物質や電解質の
分解が抑止されて電池の信頼性が高まることになる。
Therefore, when charging a plurality of lithium-ion secondary batteries connected in series, as shown in FIG. 6, the voltage detectors 101, 1 are connected to the batteries B 1 , B 2 , respectively.
It is known in the art to provide 02 to output to the relay 110 so as to cut off the charging power source when any one of the batteries B 1 and B 2 exceeds the design voltage.
-331,425 reference). As a result, overcharge is prevented, short circuit between the positive and negative electrodes of the battery and decomposition of the active material and electrolyte are suppressed, and the reliability of the battery is enhanced.

【0004】ところが、この充電制御装置では、何れか
一つのセル電池B1 ,B2 が設計電圧を超えると充電用
電源を遮断するため、特にセル電池B1 ,B2 間の充電
量のバラツキが大きい場合には他の電池が満充電に達す
る前に充電が終了してしまい、過充電は防止できるもの
の、各セル電池を均一に満充電としたい組電池には適さ
ない。
However, in this charge control device, when any one of the cell batteries B 1 and B 2 exceeds the design voltage, the charging power source is shut off. Therefore, variations in the charge amount between the cell batteries B 1 and B 2 occur. When the value is large, charging ends before the other batteries reach full charge, and overcharging can be prevented, but it is not suitable for an assembled battery in which each cell battery is desired to be fully charged uniformly.

【0005】一方、各電池の充電電圧を均一にするもの
として、直列接続された複数の電池B1 ,B2 の各々に
ツェナーダイオードなどの定電圧回路121,122を
並列に接続し、充電電圧を各電池に均等に分割するよう
にしたもの(例えば、特開昭61−206,179号公
報参照)も提案されている。すなわち、図7に示すよう
に、この充電制御装置では、充電電源からの電圧が各セ
ル電池B1 ,B2 に均等に分割され、各セル電池B1
2 の電圧が上昇するとツェナーダイオード121,1
22側に電流がバイパスするので、セル電池の過充電を
防止できると共に、各セル電池の充電電圧を均一にする
ことができる。また、ツェナーダイオード121,12
2の一つが動作したときに予め固定時間が記憶されたタ
イマ130を作動させ、このタイマ130がタイムアッ
プしたときに充電を終了するようになっている。
On the other hand, in order to make the charging voltage of each battery uniform, a constant voltage circuit 121, 122 such as a Zener diode is connected in parallel to each of a plurality of batteries B 1 , B 2 connected in series, and the charging voltage is changed. It is also proposed to divide the battery into each battery evenly (see, for example, Japanese Patent Laid-Open No. 61-206,179). That is, as shown in FIG. 7, in the charge control device, the voltage from the charging power source is equally divided into cell batteries B 1, B 2, each cell batteries B 1,
When the voltage of B 2 rises, the Zener diodes 121, 1
Since the current is bypassed to the 22 side, overcharging of the cell batteries can be prevented and the charging voltage of each cell battery can be made uniform. In addition, the Zener diodes 121 and 12
When one of the two operates, a timer 130 in which a fixed time is stored in advance is activated, and when the timer 130 times out, charging is finished.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】上述したように、従来
の充電の制御は、各セル電池の電圧と充電時間との2つ
の条件によって充電を終了させるシステムとなってい
る。すなわち、何れかのセル電池が規定電圧に達する
か、又は予め決められた充電時間がタイムアップする
と、他のセル電池の充電量に拘わらず充電操作を終了す
る構成となっている。
As described above, the conventional charging control is a system that terminates charging according to the two conditions of the voltage of each cell battery and the charging time. That is, when one of the cell batteries reaches the specified voltage or when the predetermined charging time is up, the charging operation is terminated regardless of the charged amount of the other cell battery.

【0007】したがって、セル電池の温度が上昇してセ
ル電池の内部抵抗が小さくなると、当該セル電池に多量
の電流が流れ電池電圧が急昇するので、これだけで電圧
による充電終了条件が成立してしまい、未充電のセル電
池も充電を終了することになる。また、電池温度に応じ
て充電時間を短くすることも考えられるが、各セル電池
の充電量のバラツキ如何では、全てのセル電池が満充電
となる前にタイマで設定された充電時間に達し、やはり
未充電のセル電池が残ってしまうことになる。
Therefore, when the temperature of the cell battery rises and the internal resistance of the cell battery decreases, a large amount of current flows into the cell battery and the battery voltage rises sharply. Therefore, the charging of the uncharged cell battery will be terminated. It is also possible to shorten the charging time depending on the battery temperature, but depending on the variation in the charge amount of each cell battery, the charging time set by the timer is reached before all the cell batteries are fully charged, After all, an uncharged cell battery will remain.

【0008】本発明は、このような従来技術の問題点に
鑑みてなされたものであり、セル電池の充電量のバラツ
キやセル電池の温度に拘わらず全てのセル電池を均等に
満充電とすることができる2次電池の充電制御装置を提
供することを目的とする。
The present invention has been made in view of the problems of the prior art as described above, and uniformly charges all the cell batteries regardless of variations in the charged amount of the cell batteries and the temperature of the cell batteries. An object of the present invention is to provide a charge control device for a secondary battery that can be used.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項1記載の本発明の2次電池の充電制御装置
は、一又はそれ以上のセル電池からなる組電池の充電を
司る充電手段と、前記セル電池のそれぞれに並列に設け
られ当該セル電池を流れる電流を迂回可能とする充電電
流迂回手段と、前記セル電池のそれぞれの電圧を検出し
て電圧差を求める電圧差演算手段と、前記セル電池のそ
れぞれの温度を検出する電池温度検出手段と、前記電圧
差演算手段により求められた電圧差と前記電池温度検出
手段により検出された電池温度とにより前記充電電流迂
回手段に流す電流の迂回時間を決定する迂回時間決定手
段と、前記迂回時間決定手段からの迂回時間を設定する
タイマとを備え、前記充電電流迂回手段に流れる電流又
は前記タイマで設定された迂回時間に基づいて前記充電
手段を制御することを特徴とする。
In order to achieve the above object, a charge control device for a secondary battery according to the present invention according to claim 1 is a charge for controlling an assembled battery composed of one or more cell batteries. Means, charging current bypass means that is provided in parallel with each of the cell batteries and is capable of bypassing the current flowing through the cell batteries, and voltage difference calculation means that detects the voltage of each of the cell batteries and obtains a voltage difference. A current flowing through the charging current detouring means based on a battery temperature detecting means for detecting respective temperatures of the cell batteries, and a voltage difference obtained by the voltage difference calculating means and a battery temperature detected by the battery temperature detecting means. And a timer for setting the detour time from the detour time determining means, the current flowing through the charging current detouring means or the timer. And controlling said charging means based on the detour time.

【0010】また、請求項2記載の2次電池の充電制御
装置は、前記電圧差ΔV(V)は、充電電流をI
(A),前記セル電池の容量をC(Ah),何れかひと
つのセル電池の電圧が前記所定値に達してから全てのセ
ル電池の電圧が当該所定値に達するまでの時間差をΔt
(h)としたときに、 ΔV=I・Δt/C で演算されることを特徴とする。
Further, in the charge control device for the secondary battery according to the second aspect, the voltage difference ΔV (V) is the charge current I
(A), the capacity of the cell battery is C (Ah), and the time difference from the voltage of any one of the cell batteries reaching the predetermined value to the voltage of all the cell batteries reaching the predetermined value is Δt.
In the case of (h), it is characterized by being calculated by ΔV = I · Δt / C.

【0011】さらに、請求項3記載の2次電池の充電制
御装置は、前記迂回時間tb(h)は、充電電流をI
(A),前記セル電池の容量をC(Ah),前記電圧差
演算手段により求められる電圧差をΔV(V),前記電
池温度検出手段により検出される電池温度に基づいて決
まる当該セル電池の内部抵抗をr(mΩ)としたとき
に、 tb=(ΔV−rI)・C/I で決定されることを特徴とする。
Further, in the charge control device for the secondary battery according to claim 3, the charging current is I during the detour time tb (h).
(A), the capacity of the cell battery is C (Ah), the voltage difference obtained by the voltage difference calculation means is ΔV (V), and the cell temperature of the cell battery determined based on the battery temperature detected by the battery temperature detection means. When the internal resistance is r (mΩ), it is characterized by being determined by tb = (ΔV−rI) · C / I.

【0012】この請求項1記載の2次電池の充電制御装
置では、まず充電を開始して各セル電池に充電電流を流
すと、セル電池の電圧が上昇し始めるが、この電圧を充
電電流迂回手段により検出し、所定の設定値より高くな
ると当該充電電流迂回手段へ充電電流を流す。また、充
電電流迂回手段へ充電電流が流れ始めたときに迂回時間
決定手段へ信号を送出する。
In the charge control device for a secondary battery according to the first aspect of the present invention, when charging is first started and a charging current is supplied to each cell battery, the voltage of the cell battery starts to rise. The charging current is detected by the means, and when it becomes higher than a predetermined set value, the charging current is passed to the charging current bypass means. Further, when the charging current starts to flow to the charging current bypass means, a signal is sent to the bypass time determining means.

【0013】各セル電池毎にこの操作を行うと、各セル
電池の電圧差に応じて充電電流迂回手段から迂回時間決
定手段へ送出される信号に時間差が生じる。迂回時間決
定手段では、この時間差を利用して充電電流迂回手段へ
の迂回時間を決定する。
When this operation is performed for each cell battery, a time difference occurs in the signal sent from the charging current detouring means to the detour time determining means according to the voltage difference of each cell battery. The detour time determination means determines the detour time to the charging current detour means using this time difference.

【0014】すなわち、充電電流をI(A),セル電池
の電圧差をΔV(V),セル電池の電荷量の差をΔQ
(c),セル電池の容量をC(Ah),何れかひとつの
セル電池の電圧が所定値に達してから全てのセル電池の
電圧が所定値に達するまでの時間差Δt(h)とする
と、
That is, the charging current is I (A), the cell battery voltage difference is ΔV (V), and the cell battery charge amount difference is ΔQ.
(C), where the cell battery capacity is C (Ah), and the time difference Δt (h) from the voltage of any one of the cell batteries reaching a predetermined value to the voltage of all cell batteries reaching a predetermined value is

【数1】 ΔV=ΔQ/C =I・Δt/C …(1) の関係が成立する。ここで充電電流I及び電池容量Cは
既知であるため、請求項2記載の2次電池の充電制御装
置の如く、時間差Δtを検出すれば電圧差ΔVが求めら
れる。
The relationship of ΔV = ΔQ / C = I · Δt / C (1) holds. Here, since the charging current I and the battery capacity C are known, the voltage difference ΔV can be obtained by detecting the time difference Δt as in the charge control device for the secondary battery according to the second aspect.

【0015】一方、充電電流迂回手段へ迂回させる時間
tbは、上記(1)式で求められた電圧差ΔVを用いて
決定されるが、この決定に際し、電池温度検出手段で検
出された電池温度を考慮する。すなわち、電池温度Tが
高くなると電池の内部抵抗rが小さくなるが、この電池
温度Tと電池の内部抵抗rとの関係を予め迂回時間決定
手段に記憶しておき、電池温度検出手段で検出された電
池温度Tに相当する電池の内部抵抗rを当該テーブルか
ら引用し、この内部抵抗rと充電電流Iとの積である電
圧値rIを補正値として用いる。ここで、電圧V,電流
I,電池容量C,通電時間tとの間には、t=V・C/
Iの関係があるから、ΔVをrIで補正するように立式
すると、
On the other hand, the time tb for bypassing to the charging current bypass means is determined by using the voltage difference ΔV obtained by the above equation (1). At this time, the battery temperature detected by the battery temperature detection means is determined. Consider. That is, as the battery temperature T increases, the internal resistance r of the battery decreases, but the relationship between the battery temperature T and the internal resistance r of the battery is stored in advance in the detour time determining means and detected by the battery temperature detecting means. The internal resistance r of the battery corresponding to the battery temperature T is quoted from the table, and the voltage value rI which is the product of the internal resistance r and the charging current I is used as the correction value. Here, between the voltage V, the current I, the battery capacity C, and the energization time t, t = V · C /
Since there is a relation of I, when formulating to correct ΔV with rI,

【数2】tb=(ΔV−rI)C/I …(2) となる。したがって、請求項3記載の2次電池の充電制
御装置の如く、この(2)式を用いて、迂回時間決定手
段で充電電流迂回手段への迂回時間tbを決定する。
(2) tb = (ΔV−rI) C / I (2) Therefore, as in the charge control device for the secondary battery according to the third aspect, the detour time determining unit determines the detour time tb to the charging current detouring unit by using the equation (2).

【0016】セル電池間の電圧差及び電池温度に基づい
て迂回時間が決定されると、これをタイマにセットす
る。そして、全てのセル電池において充電電流が充電電
流迂回手段に流れている場合又はタイマでセットされた
迂回時間が経過した場合の何れかの条件が成立したとき
に充電を停止するよう、前者の場合は充電電流迂回手段
から充電手段へ、後者の場合はタイマから充電手段へ、
それぞれ信号を送出する。
When the detour time is determined based on the voltage difference between the cell batteries and the battery temperature, this is set in the timer. In the former case, the charging is stopped when the charging current flows in the charging current bypass means in all the cell batteries or when the bypass time set by the timer elapses. Is from the charging current bypass means to the charging means, in the latter case from the timer to the charging means,
Send signals respectively.

【0017】[0017]

【発明の効果】請求項1記載の本発明の2次電池の充電
制御装置によれば、各セル電池の電圧差及び電池温度に
より迂回時間が決定されるので、セル電池の充電量や温
度がばらついていてもこれらの影響を受けることなく、
常に各セル電池を満充電とすることができる。また、各
セル電池の電圧に応じた充電終了と迂回時間による充電
終了とを最適に制御することができる。これに加えて、
迂回容量が小さくても迂回時間が最適値に決定されるの
で各セル電池を満充電とすることができる。
According to the charge control device for a secondary battery of the present invention as set forth in claim 1, the detour time is determined by the voltage difference between the cell batteries and the battery temperature. Even if there are variations, it will not be affected by these,
Each cell battery can always be fully charged. Further, it is possible to optimally control the end of charging according to the voltage of each cell battery and the end of charging according to the bypass time. In addition to this,
Even if the detour capacity is small, the detour time is determined to be the optimum value, so that each cell battery can be fully charged.

【0018】また請求項2記載の2次電池の充電制御装
置によれば、請求項1記載の発明に係る効果に加え、何
れかひとつのセル電池の電圧が所定値に達してから全て
のセル電池の電圧が当該所定値に達するまでの時間差を
計測するだけで、セル電池の電圧差を求めることができ
る。
According to the charge control device for a secondary battery according to claim 2, in addition to the effect according to the invention according to claim 1, all the cells are operated after the voltage of any one of the cell batteries reaches a predetermined value. The voltage difference of the cell battery can be obtained only by measuring the time difference until the voltage of the battery reaches the predetermined value.

【0019】さらに請求項3記載の2次電池の充電制御
装置によれば、請求項1又は2記載の発明に係る効果に
加え、迂回時間が電圧差に温度補正を加味しながら決定
されるので、より精度良く各セル電池を満充電とするこ
とができる。
Further, according to the charge control device for the secondary battery of the third aspect, in addition to the effect according to the invention of the first or second aspect, the detour time is determined while considering the temperature difference in the voltage difference. It is possible to fully charge each cell battery more accurately.

【0020】[0020]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図面に
基づいて説明する。図1は本発明の2次電池の充電制御
装置を示すブロック図であり、機能的には、充電手段1
0、充電電流迂回手段24、電圧差演算手段22、電池
温度検出手段T、迂回時間決定手段32、及びタイマ4
0から構成されている。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a block diagram showing a charge control device for a secondary battery according to the present invention.
0, charging current detouring means 24, voltage difference calculating means 22, battery temperature detecting means T, detouring time determining means 32, and timer 4.
0.

【0021】充電手段10は、一又はそれ以上のセル電
池からなる組電池の充電を司り、充電の開始及び停止を
行う。充電電流迂回手段24は、セル電池のそれぞれに
並列に設けられ、当該セル電池を流れる電流を迂回可能
とする、いわゆる充電電流のバイパス回路である。
The charging means 10 controls charging of an assembled battery composed of one or more cell batteries, and starts and stops charging. The charging current bypass means 24 is a so-called charging current bypass circuit that is provided in parallel with each of the cell batteries and that can bypass the current flowing through the cell batteries.

【0022】また、電圧差演算手段22は、セル電池の
それぞれの電圧を検出する機能と、各セル電池間の電圧
差ΔVを求める機能とを有し、求められた電圧差は迂回
時間決定手段32に送出されて、後述する迂回時間tb
の決定に供される。電池温度検出手段Tは、温度センサ
などのようにセル電池のそれぞれの温度を検出して迂回
時間決定手段32に温度情報を送出する。
The voltage difference calculating means 22 has a function of detecting the respective voltages of the cell batteries and a function of obtaining the voltage difference ΔV between the cell batteries, and the obtained voltage difference is the detour time determining means. 32, and a detour time tb described later.
Be used for the decision. The battery temperature detecting means T detects the temperature of each cell battery like a temperature sensor and sends the temperature information to the bypass time determining means 32.

【0023】そして、迂回時間決定手段32は、例えば
マイクロコンピュータからなり、電圧差演算手段22か
ら入力された電圧差ΔVと、電池温度検出手段Tから入
力された電池温度とによって、充電電流迂回手段24に
流す電流の迂回時間tbを決定する。ここで決定された
迂回時間tbは、迂回時間決定手段32からタイマ40
に送られ、セットされる。このタイマ40は、セットさ
れた迂回時間がタイムアップすると充電手段10に指令
信号を送出し、充電を停止させる。また、充電の停止を
タイマ40によって行う以外にも、全てのセル電池にお
いて充電電流の全てが充電電流迂回手段24に流れた場
合には、充電電流迂回手段24から充電手段10に指令
信号を送出し、充電を停止する。
The detour time determining means 32 is composed of, for example, a microcomputer, and uses the voltage difference ΔV input from the voltage difference calculating means 22 and the battery temperature input from the battery temperature detecting means T to charge current detouring means. The bypass time tb of the current flowing through 24 is determined. The detour time tb determined here is obtained from the detour time determining means 32 by the timer 40.
Sent and set. The timer 40 sends a command signal to the charging means 10 to stop the charging when the set detour time is up. In addition to stopping the charging by the timer 40, when all the charging currents in all the cell batteries flow to the charging current bypass means 24, a command signal is sent from the charging current bypass means 24 to the charging means 10. And stop charging.

【0024】このような機能を備えた本発明の2次電池
の充電制御装置は、例えば電気自動車のバッテリの如
く、複数のセル電池を直列に接続してなる組電池の充電
に用いられて好ましい。図2は本発明の2次電池の充電
制御装置の実施形態を示すブロック図、図3は同実施形
態の並列回路20n の電子回路例を示す回路図、図4は
同実施形態のマイクロコンピュータ30による時間差Δ
tを求めるディジタル回路例を示すブロック図である。
The secondary battery charge control device of the present invention having such a function is preferably used for charging an assembled battery formed by connecting a plurality of cell batteries in series, such as a battery of an electric vehicle. . 2 is a block diagram showing an embodiment of a secondary battery charging control device of the present invention, FIG. 3 is a circuit diagram showing an electronic circuit example of a parallel circuit 20 n of the same embodiment, and FIG. 4 is a microcomputer of the same embodiment. Time difference due to 30 Δ
It is a block diagram which shows the example of a digital circuit which calculates | requires t.

【0025】まず図2に示すように、充電すべき組電池
は複数のセル電池B1 ,B2 ,…,Bn が直列に接続さ
れてなり、その一端(正極端)1aに充電電圧が印加さ
れ、他端(負極端)1bは充電手段であるリレー10を
介して接地端とされている。これらのセル電池B1 ,B
2 ,…,Bn には、図外の可変定電流制御回路によって
定電流が流れるようになっている。
First, as shown in FIG. 2, the assembled battery to be charged is composed of a plurality of cell batteries B 1 , B 2 , ..., B n connected in series, and one end (positive electrode end) 1a thereof has a charging voltage. The other end (negative electrode end) 1b is grounded via a relay 10 which is a charging means. These cell batteries B 1 , B
A constant current flows through 2 , ..., Bn by a variable constant current control circuit (not shown).

【0026】各セル電池B1 ,B2 ,…,Bn には、そ
れぞれ並列に並列回路201 ,202 ,…,20n が接
続されており、これらの並列回路201 ,202 ,…,
20n は、ぞれぞれ、各セル電池B1 ,B2 ,…,Bn
が所定の電圧以上となったか否かを検出し、この信号を
マイクロコンピュータ30に送出する機能を司る電圧検
出回路22aと、組電池に流れる充電電流を迂回させる
機能を司るバイパス回路24とを有している。
Parallel cells 20 1 , 20 2 , ..., 20 n are connected in parallel to each of the cell batteries B 1 , B 2 , ..., B n , and these parallel circuits 20 1 , 20 2 , … 、
20 n are the cell batteries B 1 , B 2 , ..., B n , respectively.
Has a voltage detection circuit 22a for detecting whether or not the voltage exceeds a predetermined voltage and sending this signal to the microcomputer 30, and a bypass circuit 24 for controlling the function of bypassing the charging current flowing through the battery pack. are doing.

【0027】図3はこの並列回路20n の電子回路例を
示す回路図であり、一つのセル電池Bn に設けられた並
列回路20n を例に挙げて説明するが、他の全てのセル
電池の並列回路についても同様に構成されている。同図
に示すように、まず第1の機能を司る電圧検出回路22
aは、比較器221aを有し、この比較器221aの+
電源端子はセル電池Bn の正極端1aに接続されると共
に−電源端子はセル電池Bn の負極端1bに接続されて
いる。また、比較器221aの非反転入力端子(+)に
は、セル電池Bn に並列に接続されたツェナーダイオー
ド222aの電圧が印加される一方、比較器221aの
反転入力端子(−)には、+電源端子と−電源端子との
間に接続された2つの抵抗223a,224aの接続中
点の電圧が印加されている。また、比較器221aの出
力端子は、抵抗225aを介してpnpトランジスタ2
26aのベースに接続されている。
FIG. 3 is a circuit diagram showing an electronic circuit example of the parallel circuit 20 n, are described by way of the parallel circuit 20 n provided in one cell battery B n as an example, all the other cells The parallel circuit of batteries is similarly configured. As shown in the figure, first, the voltage detection circuit 22 that controls the first function
a has a comparator 221a, and the + of this comparator 221a
Power supply terminals is connected to the positive terminal 1a of the cell batteries B n - power supply terminal is connected to a negative electrode 1b of the cell batteries B n. The voltage of the Zener diode 222a connected in parallel to the cell battery B n is applied to the non-inverting input terminal (+) of the comparator 221a, while the inverting input terminal (−) of the comparator 221a is The voltage at the connection midpoint of the two resistors 223a and 224a connected between the + power supply terminal and the-power supply terminal is applied. The output terminal of the comparator 221a is connected to the pnp transistor 2 via the resistor 225a.
It is connected to the base of 26a.

【0028】したがって、充電を開始してセル電池Bn
の電圧が上昇し、この電圧が、ツェナーダイオード22
aの電圧及び抵抗223a,224aの比率によって定
まる所定の電圧値V0 を超えるまでは、比較器221a
の出力端子はHiを継続するのでpnpトランジスタ2
26aはオフ状態であるが、セル電池Bn の電圧が所定
の電圧値V0 を超えると、比較器221aの出力端子が
Loとなり、pnpトランジスタ226aのベースにマ
イナス電位が与えられ、pnpトランジスタ226aが
オンし、これによりトランジスタ226aのコレクタか
らエミッタへ電流が流れることになる。
Therefore, charging is started and the cell battery B n
Voltage of the Zener diode 22 increases.
Until the voltage exceeds a predetermined voltage value V 0 determined by the ratio of the voltage of a and the resistances 223a and 224a, the comparator 221a.
Since the output terminal of pnp transistor 2 keeps Hi
26a is in the off state, but when the voltage of the cell battery B n exceeds a predetermined voltage value V 0 , the output terminal of the comparator 221a becomes Lo, a negative potential is given to the base of the pnp transistor 226a, and the pnp transistor 226a is discharged. Is turned on, which causes a current to flow from the collector to the emitter of the transistor 226a.

【0029】一方、このpnpトランジスタ226aの
コレクタはセル電池Bn の正極端1aに接続され、エミ
ッタは抵抗227aを介して増幅器241の非反転入力
端子(+)に印加されている。増幅器241の+電源端
子は、セル電池Bn の正極端1aに接続されると共に、
−電源端子はセル電池Bn の負極端1bに接続され、ま
た、増幅器241の出力端子は抵抗242を介してnp
nトランジスタ243のベースに接続されている。さら
に、セル電池Bn の正極端と増幅器241の出力端子と
の間には、フォトカプラ228aが接続されている。
On the other hand, the collector of the pnp transistor 226a is connected to the positive terminal 1a of the cell battery B n , and the emitter is applied to the non-inverting input terminal (+) of the amplifier 241 via the resistor 227a. The + power supply terminal of the amplifier 241 is connected to the positive terminal 1a of the cell battery B n , and
The power supply terminal is connected to the negative terminal 1b of the cell battery B n , and the output terminal of the amplifier 241 is np via a resistor 242.
It is connected to the base of the n-transistor 243. Further, a photocoupler 228a is connected between the positive terminal of the cell battery B n and the output terminal of the amplifier 241.

【0030】したがって、上述したようにpnpトラン
ジスタ226aがオンすると、このエミッタからの電流
は増幅器241の出力端子を介してnpnトランジスタ
243をオンさせる。これにより、フォトカプラ228
aがオンして、光信号を時間検出回路22bに送出する
ことになる。
Therefore, when the pnp transistor 226a is turned on as described above, the current from the emitter turns on the npn transistor 243 via the output terminal of the amplifier 241. As a result, the photo coupler 228
When a is turned on, the optical signal is sent to the time detection circuit 22b.

【0031】以上が、並列回路20n の第1の機能を司
る電圧検出回路22aの具体的構成であるが、この並列
回路20n は、第2の機能を司るバイパス回路24を有
している。すなわち、図3に示すように、セル電池Bn
の正極端1aと負極端1bとの間には、2つの消費抵抗
245,246がnpnトランジスタ243を挟んで直
列に接続されており、pnpトランジスタ226aのエ
ミッタ側の抵抗227aとセル電池Bn の負極端1bと
の間には、ツェナーダイオード244が直列に接続され
ている。また、増幅器241の反転入力端子(−)に
は、npnトランジスタ243のエミッタ側の電圧が印
加されるようにループが形成されている。
[0031] The above is a specific configuration of the voltage detection circuit 22a which controls a first function of the parallel circuit 20 n, the parallel circuit 20 n includes a bypass circuit 24 which controls a second function . That is, as shown in FIG. 3, the cell battery B n
Between the positive electrode end 1a and the negative electrode end 1b, two consumption resistances 245 and 246 are connected in series with the npn transistor 243 interposed therebetween, and the resistor 227a on the emitter side of the pnp transistor 226a and the cell battery B n are connected. A Zener diode 244 is connected in series with the negative electrode end 1b. A loop is formed so that the voltage on the emitter side of the npn transistor 243 is applied to the inverting input terminal (−) of the amplifier 241.

【0032】したがって、上述したように、セル電池B
n の電圧が所定電圧V0 を超えてpnpトランジスタ2
26aがオンし、増幅器241に電流が流れると、np
nトランジスタ243がオンするので、消費抵抗24
5,246に電流が流れることになる。このとき、np
nトランジスタ243のエミッタ側電位は、増幅器24
1の反転入力端子(−)に印加されているため、増幅器
241の反転入力端子(−)に印加される電圧が、非反
転入力端子(+)の電圧、すなわちツェナーダイオード
244の電圧に等しくなるように、npnトランジスタ
243のエミッタと増幅器241の反転入力端子(−)
の間でネガティブループが形成される。これにより、n
pnトランジスタ243及び消費抵抗245,246に
ツェナーダイオード244の電圧により定まる定電流が
流れ、セル電池Bn へ流れようとする充電電流を消費抵
抗245,246側へバイパスさせることができる。
Therefore, as described above, the cell battery B
When the voltage of n exceeds the predetermined voltage V 0 , the pnp transistor 2
When 26a is turned on and a current flows through the amplifier 241, np
Since the n-transistor 243 is turned on, the consumption resistance 24
A current will flow through 5,246. At this time, np
The emitter-side potential of the n-transistor 243 is the amplifier 24
The voltage applied to the inverting input terminal (-) of the amplifier 241 is equal to the voltage of the non-inverting input terminal (+), that is, the voltage of the Zener diode 244. As described above, the emitter of the npn transistor 243 and the inverting input terminal (-) of the amplifier 241 are
A negative loop is formed between them. This gives n
A constant current determined by the voltage of the Zener diode 244 flows through the pn transistor 243 and the consumption resistances 245 and 246, and the charging current that tries to flow to the cell battery B n can be bypassed to the consumption resistances 245 and 246 side.

【0033】一方、図4に示すように、上述した並列回
路201 ,202 ,…,20n の各フォトカプラ228
1 ,228a2 ,…,228an からの出力は、電圧
差演算手段22であるマイクロコンピュータ30の時間
検出回路22bに入力される。この時間検出回路22b
は、フォトカプラ228a1 ,228a2 ,…,228
n からの信号がそれぞれ入力されるAND回路221
bとOR回路222bとを有し、これらAND回路22
1bの出力端子及びOR回路222bの出力端子がクロ
ック223bに接続されている。
On the other hand, as shown in FIG. 4, each of the photocouplers 228 of the above-mentioned parallel circuits 20 1 , 20 2 , ..., 20 n.
The outputs from a 1 , 228a 2 , ..., 228a n are input to the time detection circuit 22b of the microcomputer 30, which is the voltage difference calculation means 22. This time detection circuit 22b
Are photocouplers 228a 1 , 228a 2 , ..., 228
AND circuit 221 to which the signals from a n are respectively input
b and an OR circuit 222b, these AND circuits 22
The output terminal of 1b and the output terminal of the OR circuit 222b are connected to the clock 223b.

【0034】すなわち、何れか一つのフォトカプラ22
8an からの信号が入力されるとOR回路222bの出
力端子からクロック223bへ信号が出力される一方
で、全てのフォトカプラ228an からの信号が入力さ
れたときにAND回路221bの出力端子からクロック
223bへ信号が出力されることになり、クロック22
3bでは、OR回路222bからの信号が入力されてか
ら、AND回路221bからの信号が入力されるまでの
時間Δtを計測し、その結果Δtをマイクロコンピュー
タ30内の電圧差演算手段22のCPUへ出力する。
That is, any one photocoupler 22
When the signal from 8a n is input, the signal is output from the output terminal of the OR circuit 222b to the clock 223b, while when the signals from all photocouplers 228a n are input, the output terminals of the AND circuits 221b are output. The signal is output to the clock 223b, and the clock 22
In 3b, the time Δt from the input of the signal from the OR circuit 222b to the input of the signal from the AND circuit 221b is measured, and the result Δt is sent to the CPU of the voltage difference calculation means 22 in the microcomputer 30. Output.

【0035】充電前において各セル電池B1 ,B2
…,Bn の充電量にバラツキがあると、満充電に近いセ
ル電池は即座に所定電圧V0 に達する一方で、空充電に
近いセル電池は所定電圧V0 に達するまでに相当の時間
がかかるので、各セル電池B1,B2 ,…,Bn の電池
電圧が所定電圧V0 に達する時間もこれに応じてばらつ
くことになる。したがって、ここで計測された時間差Δ
tは、充電開始前における各セル電池B1 ,B2 ,…,
n の充電容量の差(バラツキ)を潜在的に備えたパラ
メータであるといえる。このため、本実施形態では、こ
の時間差Δtから各セル電池B1 ,B2 ,…,Bn の電
圧差ΔVを求め、バイパス回路24へ流す充電電流の時
間tbを決定する一要素とする。
Before charging, each cell battery B 1 , B 2 ,
If the amount of charge of B n varies, the cell battery close to full charge reaches the predetermined voltage V 0 immediately, while the cell battery close to empty charge reaches a predetermined voltage V 0 for a considerable time. Therefore, the time required for the battery voltage of each of the cell batteries B 1 , B 2 , ..., B n to reach the predetermined voltage V 0 also varies accordingly. Therefore, the time difference Δ measured here
t is each of the cell batteries B 1 , B 2 , ..., Before starting charging.
It can be said that this is a parameter that potentially has a difference (variation) in the charging capacity of B n . Therefore, in the present embodiment, the voltage difference ΔV between the cell batteries B 1 , B 2 , ..., B n is obtained from the time difference Δt, and is used as one element for determining the time tb of the charging current flowing to the bypass circuit 24.

【0036】すなわち、求める各セル電池B1 ,B2
…,Bn の電圧差をΔV(V),各セル電池B1
2 ,…,Bn の電荷量の差をΔQ(c),各セル電池
1 ,B2 ,…,Bn の容量をC(Ah)とすると、
That is, the cell batteries B 1 , B 2 ,
,, the voltage difference of B n is ΔV (V), each cell battery B 1 ,
When the difference between the charge amounts of B 2 , ..., B n is ΔQ (c) and the capacity of each cell battery B 1 , B 2 , ..., B n is C (Ah),

【数3】ΔV=ΔQ/C の関係が成立し、組電池に流れる充電電流I(A),何
れかひとつのセル電池の電圧が所定値に達してから全て
のセル電池の電圧が所定値に達するまでの時間差Δt
(h)及び各セル電池の電荷量の差ΔQの間には、
## EQU00003 ## The relationship of .DELTA.V = .DELTA.Q / C is established, the charging current I (A) flowing through the battery pack, and the voltage of any one of the cell batteries reaches a predetermined value, and then all the cell batteries have a predetermined value. Difference Δt before reaching
Between (h) and the difference ΔQ in the charge amount of each cell battery,

【数4】ΔQ=I・Δt の関係があることから、求めたい各セル電池の電圧差Δ
Vは、
Since there is a relation of ΔQ = I · Δt, the voltage difference Δ of each cell battery to be obtained
V is

【数5】ΔV=I・Δt/C …(1) と表すことができる。ここで充電電流I及び電池容量C
は既知であるため、時間検出回路22bによって時間差
Δtを検出すれば上記(1)式から電圧差ΔVが求めら
れる。この電圧差ΔVはマイクロコンピュータ30内の
迂回時間決定手段に送出される。
[Expression 5] ΔV = I · Δt / C (1) Here, charging current I and battery capacity C
Is known, the voltage difference ΔV can be obtained from the equation (1) by detecting the time difference Δt by the time detection circuit 22b. This voltage difference ΔV is sent to the detour time determining means in the microcomputer 30.

【0037】ところで、既述したように、電池温度によ
って電池の内部抵抗が変動し、電池温度が高いと電池の
内部抵抗が小さくなるので、本実施形態では、バイパス
回路24へ充電電流を流す迂回時間tbを決定するにあ
たっては、各セル電池B1 ,B2 ,…,Bn の温度も考
慮に入れている。
By the way, as described above, the internal resistance of the battery fluctuates depending on the battery temperature, and the internal resistance of the battery decreases when the battery temperature is high. In determining the time tb, the temperatures of the cell batteries B 1 , B 2 , ..., B n are also taken into consideration.

【0038】すなわち、図2に示すように、各セル電池
1 ,B2 ,…,Bn には、電池温度検出手段である温
度センサT1 ,T2 ,…,Tn がそれぞれ設けられてお
り、これら温度センサT1 ,T2 ,…,Tn の出力信号
はマイクロコンピュータ30の迂回時間決定手段32に
送出されるようになっている。迂回時間決定手段32に
は、電池温度に対する電池の内部抵抗値の関係を示すテ
ーブルがROMなどに格納されており、温度センサTn
からの温度情報に基づいて電池の内部抵抗rを当該テー
ブルから引用する。
[0038] That is, as shown in FIG. 2, each cell batteries B 1, B 2, ..., the B n, the temperature sensors T 1 is a battery temperature detecting unit, T 2, ..., T n are respectively provided The output signals of these temperature sensors T 1 , T 2 , ..., T n are sent to the detour time determining means 32 of the microcomputer 30. In the detour time determining means 32, a table indicating the relationship between the battery temperature and the internal resistance value of the battery is stored in the ROM or the like, and the temperature sensor T n is used.
The internal resistance r of the battery is quoted from the table based on the temperature information from.

【0039】この迂回時間決定手段32では、テーブル
から引用された内部抵抗rを用いて電圧差ΔVを補正す
る。具体的には、電池の内部抵抗rと充電電流Iとの積
である電圧値rIを補正値として用いる。ここで、電圧
V,電流I,電池容量C,通電時間tとの間には、t=
V・C/Iの関係があるから、ΔVをrIで補正するよ
うに立式すると、
The detour time determining means 32 corrects the voltage difference ΔV using the internal resistance r quoted from the table. Specifically, the voltage value rI which is the product of the internal resistance r of the battery and the charging current I is used as the correction value. Here, between the voltage V, the current I, the battery capacity C, and the energization time t, t =
Since there is a relationship of V · C / I, if ΔV is corrected by rI,

【数6】tb=(ΔV−rI)C/I …(2) となり、充電電流I及び電池容量Cは既知であるため、
電圧差演算手段22で求められた電圧差ΔVと温度セン
サTn からの出力によって求められた内部抵抗rを上記
(2)式に代入することにより、バイパス回路24への
迂回時間tbが決定される。この迂回時間tbは、充電
前の各セル電池B1 ,B2 ,…,Bn の充電量のバラツ
キだけでなく、これに各セル電池B1 ,B2 ,…,Bn
の温度の変動を加味した制御値となっている。
Since tb = (ΔV−rI) C / I (2) and the charging current I and the battery capacity C are known,
The detour time tb to the bypass circuit 24 is determined by substituting the voltage difference ΔV obtained by the voltage difference calculation means 22 and the internal resistance r obtained by the output from the temperature sensor T n into the above equation (2). It The bypass time tb, each cell before charging battery B 1, B 2, ..., not only the variation in the charge amount of B n, which each cell in the battery B 1, B 2, ..., B n
It is a control value that takes into account the temperature fluctuations.

【0040】この迂回時間決定手段32で決定された迂
回時間tbは、図1及び図2に示されるように、タイマ
40にセットされる。なお、図2に示すように、タイマ
40は充電の開始/停止を行うリレー10に接続され、
セットされた迂回時間tbがタイムアップすると充電電
流を遮断するようにリレー10に指令信号を出力する。
また、タイマ40にセットされた迂回時間tbに達する
前であっても、実際に各セル電池B1 ,B2 ,…,Bn
に充電電流が流れていない場合、すなわち全てのセル電
池B1 ,B2 ,…,Bn において充電電流が全てバイパ
ス回路24に流れているときは、もはや充電を継続する
必要がないので、充電を終了させるためにマイクロコン
ピュータ30からリレー10に指令信号を出力する。
The detour time tb determined by the detour time determining means 32 is set in the timer 40 as shown in FIGS. As shown in FIG. 2, the timer 40 is connected to the relay 10 that starts / stops charging,
When the set detour time tb expires, a command signal is output to the relay 10 so as to cut off the charging current.
Further, even before the detour time tb set in the timer 40 is reached, each cell battery B 1 , B 2 , ..., B n is actually
When no charging current is flowing in the battery cell, that is, when all the charging currents in all the cell batteries B 1 , B 2 , ..., B n are flowing in the bypass circuit 24, it is not necessary to continue charging, so charging is no longer necessary. A command signal is output from the microcomputer 30 to the relay 10 in order to end the.

【0041】次に具体的動作について説明する。Next, the specific operation will be described.

【0042】図5は本実施形態の動作を示すフローチャ
ートであり、複数のセル電池B1 ,B2 ,…,Bn を直
列に接続し、これら組電池の正極端1aに充電電圧を印
加し、充電電流Iを供給すると(ステップ10)、各セ
ル電池B1 ,B2 ,…,Bnに充電電流Iが流れ徐々に
電圧が上昇する。このとき、電圧検出回路22an で各
セル電池Bn の電圧を検出し、これが所定電圧V0 に達
したか否かを判定する(ステップ20)。電池電圧がこ
の所定電圧V0 に達していないセル電池Bn について
は、そのまま充電電流Iを流し続けるが、所定電圧V0
に達したセル電池Bn については、充電電流Iをバイパ
ス回路24へ流す(ステップ30)と共に、バイパス回
路24に充電電流が流れたかどうかを判定する(ステッ
プ40)。バイパス回路24に充電電流が流れたセル電
池Bn については、その旨の信号を時間検出回路22b
に送出し、電圧差ΔVを演算したのち、この電圧差ΔV
を迂回時間決定手段32へ送出する(ステップ50)。
FIG. 5 is a flow chart showing the operation of this embodiment, in which a plurality of cell batteries B 1 , B 2 , ..., B n are connected in series and a charging voltage is applied to the positive terminal 1a of these assembled batteries. When the charging current I is supplied (step 10), the charging current I flows through the cell batteries B 1 , B 2 , ..., B n, and the voltage gradually rises. At this time, the voltage detection circuit 22a n detects the voltage of each cell battery B n and determines whether or not it has reached a predetermined voltage V 0 (step 20). For the cell battery B n whose battery voltage has not reached the predetermined voltage V 0 , the charging current I continues to flow, but the predetermined voltage V 0.
With respect to the cell battery B n that has reached, the charging current I is passed to the bypass circuit 24 (step 30), and it is determined whether the charging current has flowed to the bypass circuit 24 (step 40). For the cell battery B n in which the charging current has flown to the bypass circuit 24, a signal to that effect is sent to the time detection circuit 22b.
To calculate the voltage difference ΔV, and then calculate the voltage difference ΔV
Is sent to the detour time determining means 32 (step 50).

【0043】これらステップ20からステップ50まで
の操作は、図2に示す並列回路20n における電圧検出
回路22a及びバイパス回路24により行われる。すな
わち、充電を開始してセル電池Bn の電圧が上昇し、こ
の電圧が所定電圧V0 を超えるまでは、比較器221a
の出力端子はHiを継続するのでpnpトランジスタ2
26aはオフ状態であるが、セル電池Bn の電圧が所定
電圧V0 を超えると、比較器221aの出力端子がLo
となり、pnpトランジスタ226aのベースにマイナ
ス電位が与えられ、pnpトランジスタ226aがオン
し、これによりトランジスタ226aのコレクタからエ
ミッタへ電流が流れることになる。これにより、セル電
池の電圧が所定電圧を超えたかどうかを判定できる(ス
テップ20)。
The operations from step 20 to step 50 are performed by the voltage detection circuit 22a and the bypass circuit 24 in the parallel circuit 20 n shown in FIG. That is, until the voltage of the cell battery B n rises after charging is started and this voltage exceeds the predetermined voltage V 0 , the comparator 221a
Since the output terminal of pnp transistor 2 keeps Hi
26a is in the off state, but when the voltage of the cell battery B n exceeds the predetermined voltage V 0 , the output terminal of the comparator 221a becomes Lo.
Then, a negative potential is applied to the base of the pnp transistor 226a and the pnp transistor 226a is turned on, which causes a current to flow from the collector to the emitter of the transistor 226a. As a result, it can be determined whether the voltage of the cell battery has exceeded the predetermined voltage (step 20).

【0044】このpnpトランジスタ226aのエミッ
タからの電流は、増幅器241の出力端子を介してnp
nトランジスタ243をオンさせ、npnトランジスタ
243のエミッタと増幅器241の反転入力端子(−)
の間でネガティブループが形成されるので、npnトラ
ンジスタ243及び消費抵抗245,246に定電流が
流れ、セル電池Bn へ流れようとする充電電流は消費抵
抗245,246側へバイパスすることになる(ステッ
プ30)。
The current from the emitter of the pnp transistor 226a is np through the output terminal of the amplifier 241.
The n-transistor 243 is turned on, and the emitter of the npn-transistor 243 and the inverting input terminal (-) of the amplifier 241 are turned on.
Since a negative loop is formed between them, a constant current flows through the npn transistor 243 and the consumption resistances 245, 246, and the charging current that is about to flow into the cell battery B n is bypassed to the consumption resistances 245, 246 side. (Step 30).

【0045】また、このとき、フォトカプラ228aが
オンするので、光信号を時間検出回路22bに送出する
ことになり、バイパス回路24へ充電電流が流れたかど
うかの判定(ステップ40)と、時間検出回路22bへ
の出力を実行することになる(ステップ50)。この時
間検出回路22bへの出力は、図4に示すAND回路2
21bとOR回路222bとに入力され、クロック22
3bでは、OR回路222bからの信号が入力されてか
ら、AND回路221bからの信号が入力されるまでの
時間Δtを計測し、その結果Δtをマイクロコンピュー
タ30内の電圧差演算手段22のCPUへ出力する。電
圧差演算手段では、上述した(1)式に時間差Δtを代
入してセル電池の電圧差ΔVを求め、これを迂回時間決
定手段32へ送出する(ステップ50)。
Further, at this time, since the photocoupler 228a is turned on, the optical signal is sent to the time detection circuit 22b, and it is judged whether or not the charging current has flown to the bypass circuit 24 (step 40) and the time detection. The output to the circuit 22b will be executed (step 50). The output to the time detection circuit 22b is the AND circuit 2 shown in FIG.
21b and the OR circuit 222b, the clock 22
In 3b, the time Δt from the input of the signal from the OR circuit 222b to the input of the signal from the AND circuit 221b is measured, and the result Δt is sent to the CPU of the voltage difference calculation means 22 in the microcomputer 30. Output. The voltage difference calculating means substitutes the time difference Δt into the above-mentioned formula (1) to obtain the cell battery voltage difference ΔV, and sends this to the detour time determining means 32 (step 50).

【0046】次に、温度センサT1 ,T2 ,…,Tn
らの出力信号をマイクロコンピュータ30の迂回時間決
定手段32に取り込む(ステップ60)。そして、上記
ステップ50で求められた電圧差ΔVと、この電池温度
から定まる電池の内部抵抗rを上述した(2)式に代入
することにより、バイパス回路24への迂回時間tbを
決定したのち(ステップ70)、これをタイマ40にセ
ットする(ステップ80)。
Next, the output signals from the temperature sensors T 1 , T 2 , ..., T n are taken into the detour time determining means 32 of the microcomputer 30 (step 60). Then, the detour time tb to the bypass circuit 24 is determined by substituting the voltage difference ΔV obtained in step 50 and the internal resistance r of the battery determined from the battery temperature into the above-described equation (2) ( In step 70), this is set in the timer 40 (step 80).

【0047】そして、ステップ90において、全てのセ
ル電池B1 ,B2 ,…,Bn において充電電流が全てバ
イパス回路24に流れているかどうかを判定し、全てバ
イパス回路24を流れているとき、すなわち実際に各セ
ル電池B1 ,B2 ,…,Bnには充電電流が流れていな
いときは、もはや充電を継続する必要がないので、タイ
マ40の迂回時間tbに拘わらず、充電を終了させるた
めにマイクロコンピュータ30からリレー10に指令信
号を出力する(ステップ110)。
Then, in step 90, it is judged whether or not all the charging currents in all the cell batteries B 1 , B 2 , ..., B n are flowing in the bypass circuit 24. When all the charging currents are flowing in the bypass circuit 24, That is, when the charging current does not actually flow in each of the cell batteries B 1 , B 2 , ..., B n, it is no longer necessary to continue the charging, so that the charging is completed regardless of the bypass time tb of the timer 40. In order to do so, a command signal is output from the microcomputer 30 to the relay 10 (step 110).

【0048】また、全てのセル電池B1 ,B2 ,…,B
n において充電電流が全てバイパス回路24に流れてい
なくても、タイマ40にセットされた迂回時間tbがタ
イムアップしたかどうかを判定し(ステップ100)、
タイムアップしたときは、充電電流を遮断するようにリ
レー10に指令信号を出力する(ステップ110)。
Further, all cell batteries B 1 , B 2 , ..., B
Even if all the charging current does not flow to the bypass circuit 24 at n , it is determined whether the detour time tb set in the timer 40 has expired (step 100),
When the time is up, a command signal is output to the relay 10 to cut off the charging current (step 110).

【0049】このように、本実施形態の2次電池の充電
制御装置によれば、各セル電池Bnの電圧差ΔV及び電
池温度Tにより迂回時間tbが決定されるので、セル電
池の充電量や温度がばらついていてもこれらの影響を受
けることなく、常に各セル電池Bn を満充電とすること
ができる。また、各セル電池Bn の電圧に応じた充電終
了と迂回時間による充電終了とを最適に制御することが
できる。これに加えて、迂回容量が小さくても迂回時間
tbが最適値に決定されるので各セル電池Bnを満充電
とすることができる。
As described above, according to the secondary battery charge control device of the present embodiment, the detour time tb is determined by the voltage difference ΔV between the cell batteries B n and the battery temperature T. Even if the temperature and the temperature vary, each cell battery B n can be fully charged without being affected by them. Further, it is possible to optimally control the end of charging according to the voltage of each cell battery B n and the end of charging according to the bypass time. In addition to this, even when the bypass capacity is small, the bypass time tb is determined to be the optimum value, so that each cell battery B n can be fully charged.

【0050】なお、以上説明した実施形態は、本発明の
理解を容易にするために記載されたものであって、本発
明を限定するために記載されたものではない。したがっ
て、上記の実施形態に開示された各要素は、本発明の技
術的範囲に属する全ての設計変更や均等物をも含む趣旨
である。例えば、本発明の並列回路20n は図2及び図
3に示す具体的構成にのみ限定されず、アナログ回路及
び/又はディジタル回路により種々に構成することがで
きる。また、充電対象となる組電池は、少なくとも一の
セル電池からなり、その数や容量等に何ら限定されるこ
とはない。
The embodiments described above have been described in order to facilitate understanding of the present invention, and are not described to limit the present invention. Therefore, each element disclosed in the above embodiment is intended to include all design changes and equivalents belonging to the technical scope of the present invention. For example, the parallel circuit 20 n of the present invention is not limited to the specific configurations shown in FIGS. 2 and 3, and can be variously configured by analog circuits and / or digital circuits. Further, the battery pack to be charged is made up of at least one cell battery, and the number and capacity thereof are not limited at all.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の2次電池の充電制御装置を示すブロッ
ク図である。
FIG. 1 is a block diagram showing a charge control device for a secondary battery of the present invention.

【図2】本発明の2次電池の充電制御装置の実施形態を
示すブロック図である。
FIG. 2 is a block diagram showing an embodiment of a secondary battery charge control device of the present invention.

【図3】図2に示す充電電流迂回手段の実施形態を示す
回路図である。
FIG. 3 is a circuit diagram showing an embodiment of a charging current bypass means shown in FIG.

【図4】図2及び図3に示すマイクロコンピュータの実
施形態を示すブロック図である。
FIG. 4 is a block diagram showing an embodiment of the microcomputer shown in FIGS. 2 and 3.

【図5】図2に示す実施形態の動作を示すフローチャー
トである。
5 is a flowchart showing the operation of the embodiment shown in FIG.

【図6】従来の2次電池の充電制御装置を示す回路図で
ある。
FIG. 6 is a circuit diagram showing a conventional charge control device for a secondary battery.

【図7】従来の2次電池の充電制御装置を示す回路図で
ある。
FIG. 7 is a circuit diagram showing a conventional secondary battery charging control device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10…リレー(充電手段) 20n …並列回路 22a…電圧検出回路(電圧差演算手段) 22b…時間検出回路(電圧差演算手段) 24…バイパス回路(充電電流迂回手段) 30…マイクロコンピュータ 32…迂回時間決定手段 40…タイマ Bn …セル電池 Tn …温度センサ(電池温度検出手段)10 ... Relay (charging means) 20 n ... Parallel circuit 22a ... Voltage detection circuit (voltage difference calculation means) 22b ... Time detection circuit (voltage difference calculation means) 24 ... Bypass circuit (charging current bypass means) 30 ... Microcomputer 32 ... Detour time determining means 40 ... Timer Bn ... Cell battery Tn ... Temperature sensor (battery temperature detecting means)

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 H02J 7/10 H02J 7/10 H L Continuation of front page (51) Int.Cl. 6 Identification number Office reference number FI technical display location H02J 7/10 H02J 7/10 HL

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 一又はそれ以上のセル電池からなる組電
池の充電を司る充電手段と、前記セル電池のそれぞれに
並列に設けられ当該セル電池を流れる電流を迂回可能と
する充電電流迂回手段と、前記セル電池のそれぞれの電
圧を検出して電圧差を求める電圧差演算手段と、前記セ
ル電池のそれぞれの温度を検出する電池温度検出手段
と、前記電圧差演算手段により求められた電圧差と前記
電池温度検出手段により検出された電池温度とにより前
記充電電流迂回手段に流す電流の迂回時間を決定する迂
回時間決定手段と、前記迂回時間決定手段からの迂回時
間を設定するタイマとを備え、前記充電電流迂回手段に
流れる電流又は前記タイマで設定された迂回時間に基づ
いて前記充電手段を制御することを特徴とする2次電池
の充電制御装置。
1. A charging unit that controls charging of an assembled battery composed of one or more cell batteries, and a charging current bypass unit that is provided in parallel with each of the cell batteries and that can bypass a current flowing through the cell batteries. A voltage difference calculating means for detecting respective voltages of the cell batteries to obtain a voltage difference, a battery temperature detecting means for detecting respective temperatures of the cell batteries, and a voltage difference obtained by the voltage difference calculating means. A detour time determining means for determining a detour time of a current flowing through the charging current detouring means based on the battery temperature detected by the battery temperature detecting means, and a timer for setting a detour time from the detour time determining means, A charging control device for a secondary battery, which controls the charging means based on a current flowing through the charging current bypass means or a bypass time set by the timer.
【請求項2】 前記電圧差ΔV(V)は、充電電流をI
(A),前記セル電池の容量をC(Ah),何れかひと
つのセル電池の電圧が前記所定値に達してから全てのセ
ル電池の電圧が当該所定値に達するまでの時間差をΔt
(h)としたときに、 ΔV=I・Δt/C で演算されることを特徴とする請求項1記載の2次電池
の充電制御装置。
2. The voltage difference ΔV (V) is a charging current I
(A), the capacity of the cell battery is C (Ah), and the time difference from the voltage of any one of the cell batteries reaching the predetermined value to the voltage of all the cell batteries reaching the predetermined value is Δt.
The charge control device for a secondary battery according to claim 1, wherein when (h) is set, ΔV = I · Δt / C is calculated.
【請求項3】 前記迂回時間tb(h)は、充電電流を
I(A),前記セル電池の容量をC(Ah),前記電圧
差演算手段により求められる電圧差をΔV(V),前記
電池温度検出手段により検出される電池温度に基づいて
決まる当該セル電池の内部抵抗をr(mΩ)としたとき
に、 tb=(ΔV−rI)・C/I で決定されることを特徴とする請求項1又は2記載の2
次電池の充電制御装置。
3. The detour time tb (h) is the charging current I (A), the capacity of the cell battery is C (Ah), the voltage difference obtained by the voltage difference calculating means is ΔV (V), When the internal resistance of the cell battery determined based on the battery temperature detected by the battery temperature detecting means is r (mΩ), it is determined by tb = (ΔV−rI) · C / I. 2 according to claim 1 or 2
Secondary battery charge control device.
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