JPH11285162A - 組み電池の充電装置 - Google Patents
組み電池の充電装置Info
- Publication number
- JPH11285162A JPH11285162A JP10083277A JP8327798A JPH11285162A JP H11285162 A JPH11285162 A JP H11285162A JP 10083277 A JP10083277 A JP 10083277A JP 8327798 A JP8327798 A JP 8327798A JP H11285162 A JPH11285162 A JP H11285162A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- voltage
- secondary battery
- charging
- battery cell
- current
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R19/00—Arrangements for measuring currents or voltages or for indicating presence or sign thereof
- G01R19/165—Indicating that current or voltage is either above or below a predetermined value or within or outside a predetermined range of values
- G01R19/16533—Indicating that current or voltage is either above or below a predetermined value or within or outside a predetermined range of values characterised by the application
- G01R19/16538—Indicating that current or voltage is either above or below a predetermined value or within or outside a predetermined range of values characterised by the application in AC or DC supplies
- G01R19/16542—Indicating that current or voltage is either above or below a predetermined value or within or outside a predetermined range of values characterised by the application in AC or DC supplies for batteries
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
- G01R31/36—Arrangements for testing, measuring or monitoring the electrical condition of accumulators or electric batteries, e.g. capacity or state of charge [SoC]
- G01R31/396—Acquisition or processing of data for testing or for monitoring individual cells or groups of cells within a battery
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Secondary Cells (AREA)
- Battery Mounting, Suspending (AREA)
- Measurement Of Current Or Voltage (AREA)
- Tests Of Electric Status Of Batteries (AREA)
- Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 充電のための回路構成及び制御を簡略化して
装置全体の小型、軽量化を実現する。 【解決手段】 複数の二次電池セルB1〜Bnを直列接続し
た組み電池１の充電装置において、各二次電池セルB1〜
Bnの電池電圧を検出するための電池電圧検出手段２と、
各二次電池セルB1〜Bn毎に並列接続され、該二次電池セ
ルB1〜Bnへの充電電流を分流する分流手段７と、予め決
定された一定電流を前記組み電池１へ供給する電流供給
手段８を備え、分流手段７は開閉手段S1〜Snと充電電圧
制御抵抗R1〜Rnから構成され、該抵抗R1〜Rnは前記一定
電流が供給された際に、その電圧降下が各二次電池セル
B1〜Bnの略充電満了電圧となる値に設定されており、開
閉手段S1〜Snは各二次電池セルB1〜Bnの電池電圧に基づ
いて閉成される。
装置全体の小型、軽量化を実現する。 【解決手段】 複数の二次電池セルB1〜Bnを直列接続し
た組み電池１の充電装置において、各二次電池セルB1〜
Bnの電池電圧を検出するための電池電圧検出手段２と、
各二次電池セルB1〜Bn毎に並列接続され、該二次電池セ
ルB1〜Bnへの充電電流を分流する分流手段７と、予め決
定された一定電流を前記組み電池１へ供給する電流供給
手段８を備え、分流手段７は開閉手段S1〜Snと充電電圧
制御抵抗R1〜Rnから構成され、該抵抗R1〜Rnは前記一定
電流が供給された際に、その電圧降下が各二次電池セル
B1〜Bnの略充電満了電圧となる値に設定されており、開
閉手段S1〜Snは各二次電池セルB1〜Bnの電池電圧に基づ
いて閉成される。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、リチウムイオン二
次電池などを複数セル直列接続して充電する充電装置に
関し、特に、何れの二次電池セルも過充電することな
く、できるだけ短時間で全ての電池をバランス良く満充
電させるための充電制御に関する。
次電池などを複数セル直列接続して充電する充電装置に
関し、特に、何れの二次電池セルも過充電することな
く、できるだけ短時間で全ての電池をバランス良く満充
電させるための充電制御に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、二次電池によって駆動される電動
車両が開発されている。この車両搭載用の二次電池に
は、小型、軽量、大出力容量などが要求され、これらの
条件を満足する二次電池として、複数の二次電池セルを
直列接続して構成された組み電池が用いられることが多
い。
車両が開発されている。この車両搭載用の二次電池に
は、小型、軽量、大出力容量などが要求され、これらの
条件を満足する二次電池として、複数の二次電池セルを
直列接続して構成された組み電池が用いられることが多
い。
【０００３】このような組み電池への充電制御について
は、特開平７−８７６７３号公報などにおいて提案され
ている。この従来の充電制御について図５を参照して説
明する。図において、５１Ａ，５１Ｂは直列接続された
リチウムイオン二次電池セルであり、５２Ａ，５２Ｂは
二次電池セル５１Ａ，５１Ｂ各々の電池電圧を個別に監
視する電池電圧検出回路であり、検出電圧はそれぞれ後
述の制御回路３４に供給される。５３Ａ，５３Ｂは二次
電池セル５１Ａ，５１Ｂの充電電流をバイパスするバイ
パス回路であり、制御回路５４の制御によって直列接続
された二次電池セル５１Ａ，５１Ｂのいずれかが先に満
充電になった場合に、その電池の充電電流をバイパスさ
せる。この制御回路５４は充電電流のバイパス制御を含
む充電制御を行うものであり、電池電圧検出回路５２
Ａ，５２Ｂで検出した電池電圧の状態により二次電池セ
ル５１Ａ，５１Ｂのバイパス回路５３Ａ，５３Ｂを制御
している。
は、特開平７−８７６７３号公報などにおいて提案され
ている。この従来の充電制御について図５を参照して説
明する。図において、５１Ａ，５１Ｂは直列接続された
リチウムイオン二次電池セルであり、５２Ａ，５２Ｂは
二次電池セル５１Ａ，５１Ｂ各々の電池電圧を個別に監
視する電池電圧検出回路であり、検出電圧はそれぞれ後
述の制御回路３４に供給される。５３Ａ，５３Ｂは二次
電池セル５１Ａ，５１Ｂの充電電流をバイパスするバイ
パス回路であり、制御回路５４の制御によって直列接続
された二次電池セル５１Ａ，５１Ｂのいずれかが先に満
充電になった場合に、その電池の充電電流をバイパスさ
せる。この制御回路５４は充電電流のバイパス制御を含
む充電制御を行うものであり、電池電圧検出回路５２
Ａ，５２Ｂで検出した電池電圧の状態により二次電池セ
ル５１Ａ，５１Ｂのバイパス回路５３Ａ，５３Ｂを制御
している。
【０００４】次に、以上の構成による従来の充電制御に
ついて説明する。先ず、二次電池セル５１Ａ，５１Ｂの
充電時において、制御回路５４は定電流で充電開始させ
る。そして、この定電流充電によって充電された二次電
池セル５１Ａ，５１Ｂの電池電圧を電池電圧検出回路５
２Ａ，５２Ｂで監視している。
ついて説明する。先ず、二次電池セル５１Ａ，５１Ｂの
充電時において、制御回路５４は定電流で充電開始させ
る。そして、この定電流充電によって充電された二次電
池セル５１Ａ，５１Ｂの電池電圧を電池電圧検出回路５
２Ａ，５２Ｂで監視している。
【０００５】そして、電池電圧検出回路５２Ａ，５２Ｂ
で二次電池セル５１Ｂの方が先に満充電電圧４．２Ｖに
達していることが検出された場合には、制御回路５４
は、二次電池セル５１Ｂのバイパス回路５３Ｂを動作さ
せ、制御回路５４から出力される充電電流が４．２Ｖに
達していない二次電池セル５１Ａ及びバイパス回路５３
Ｂを介して流れることとなり、二次電池セルの過充電が
防止される。
で二次電池セル５１Ｂの方が先に満充電電圧４．２Ｖに
達していることが検出された場合には、制御回路５４
は、二次電池セル５１Ｂのバイパス回路５３Ｂを動作さ
せ、制御回路５４から出力される充電電流が４．２Ｖに
達していない二次電池セル５１Ａ及びバイパス回路５３
Ｂを介して流れることとなり、二次電池セルの過充電が
防止される。
【０００６】しかしながら、上記した従来構成では、二
次電池セル５１Ａ，５１Ｂが満充電電圧になるまで一定
の充電電流が供給されているため、充電時間短縮のため
大きな充電電流設定している場合には、二次電池セル自
体の内部抵抗による電圧降下の影響を受けて二次電池本
体の充電電圧を精度良く検出すると共に制御することが
できないと言う問題があった。これは、二次電池セル自
体の内部抵抗が一定値でなく製造上バラツキを有してい
るため、この内部抵抗による電圧降下分を予め補償する
ことが難しく、その結果、充電電流が大きな場合にはそ
のバラツキによる影響が大きくなるためである。
次電池セル５１Ａ，５１Ｂが満充電電圧になるまで一定
の充電電流が供給されているため、充電時間短縮のため
大きな充電電流設定している場合には、二次電池セル自
体の内部抵抗による電圧降下の影響を受けて二次電池本
体の充電電圧を精度良く検出すると共に制御することが
できないと言う問題があった。これは、二次電池セル自
体の内部抵抗が一定値でなく製造上バラツキを有してい
るため、この内部抵抗による電圧降下分を予め補償する
ことが難しく、その結果、充電電流が大きな場合にはそ
のバラツキによる影響が大きくなるためである。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】そこで、このような問
題を解決すべく、各二次電池セルの電池電圧を監視し、
各電池電圧に基づいて、各二次電池セルに所定の電流を
供給する可変電流供給回路を個々に設けて充電制御を行
わせる制御方法が考えられるが、斯かる構成を実現する
ためにはその回路構成が複雑となると共に、その制御自
体も複雑となり装置全体が大型化するという問題があっ
た。
題を解決すべく、各二次電池セルの電池電圧を監視し、
各電池電圧に基づいて、各二次電池セルに所定の電流を
供給する可変電流供給回路を個々に設けて充電制御を行
わせる制御方法が考えられるが、斯かる構成を実現する
ためにはその回路構成が複雑となると共に、その制御自
体も複雑となり装置全体が大型化するという問題があっ
た。
【０００８】本発明は斯かる点に鑑みてなされたもので
あって、複数の二次電池セルを直列接続した組み電池の
充電装置において、各二次電池セルの内部抵抗の影響を
極力抑制し、各二次電池セルの電池本体電圧を満充電電
圧に充電すると共に、充電のための回路構成及び制御を
簡略化して装置全体の小型、軽量化を実現することを目
的としている。
あって、複数の二次電池セルを直列接続した組み電池の
充電装置において、各二次電池セルの内部抵抗の影響を
極力抑制し、各二次電池セルの電池本体電圧を満充電電
圧に充電すると共に、充電のための回路構成及び制御を
簡略化して装置全体の小型、軽量化を実現することを目
的としている。
【０００９】
【課題を解決する為の手段】本発明は、複数の二次電池
セルを直列接続した組み電池の充電装置において、各二
次電池セルの電池電圧を検出するための電池電圧検出手
段と、各二次電池セル毎に並列接続され、該二次電池セ
ルへの充電電流を分流する分流手段と、予め決定された
一定電流を前記組み電池へ供給する電流供給手段を備
え、前記分流手段は開閉手段と充電電圧制御抵抗から構
成され、該抵抗は前記一定電流が供給された際に、その
電圧降下が各二次電池セルの略充電満了電圧となる抵抗
値に設定されており、前記開閉手段は各二次電池セルの
電池電圧に基づいて閉成されることを特徴とするもので
ある。
セルを直列接続した組み電池の充電装置において、各二
次電池セルの電池電圧を検出するための電池電圧検出手
段と、各二次電池セル毎に並列接続され、該二次電池セ
ルへの充電電流を分流する分流手段と、予め決定された
一定電流を前記組み電池へ供給する電流供給手段を備
え、前記分流手段は開閉手段と充電電圧制御抵抗から構
成され、該抵抗は前記一定電流が供給された際に、その
電圧降下が各二次電池セルの略充電満了電圧となる抵抗
値に設定されており、前記開閉手段は各二次電池セルの
電池電圧に基づいて閉成されることを特徴とするもので
ある。
【００１０】この構成を用いることにより、各二次電池
セルの内部抵抗の影響を極力抑制し、各二次電池セルの
電池本体電圧を過充電されることなく満充電電圧に充電
することができると共に、充電のための回路構成及び制
御を簡略化することができる。また、分流手段に並列接
続されている各二次電池セルの端子電圧が充電満了電圧
以上になることが無い。
セルの内部抵抗の影響を極力抑制し、各二次電池セルの
電池本体電圧を過充電されることなく満充電電圧に充電
することができると共に、充電のための回路構成及び制
御を簡略化することができる。また、分流手段に並列接
続されている各二次電池セルの端子電圧が充電満了電圧
以上になることが無い。
【００１１】そして、前記電池電圧検出手段で検出され
た二次電池セルの電池電圧が、前記充電満了電圧より低
い所定の制御開始電圧以上である場合に、該二次電池セ
ルに並列接続された開閉手段を閉成させる構成としても
良い。この構成を用いることにより、各二次電池セルが
制御開始電圧まで充電されたときに、分流手段側に充電
電流が分流され、各二次電池セルの充電が一定電流充電
から小さな充電電流による充電にそれぞれ切り替えられ
る。
た二次電池セルの電池電圧が、前記充電満了電圧より低
い所定の制御開始電圧以上である場合に、該二次電池セ
ルに並列接続された開閉手段を閉成させる構成としても
良い。この構成を用いることにより、各二次電池セルが
制御開始電圧まで充電されたときに、分流手段側に充電
電流が分流され、各二次電池セルの充電が一定電流充電
から小さな充電電流による充電にそれぞれ切り替えられ
る。
【００１２】または、前記電池電圧検出手段で検出され
た二次電池セルの電池電圧が、前記充電満了電圧より低
い所定の制御開始電圧以上である場合に、各二次電池セ
ルに並列接続された全ての開閉手段を閉成させる構成と
しても良い。
た二次電池セルの電池電圧が、前記充電満了電圧より低
い所定の制御開始電圧以上である場合に、各二次電池セ
ルに並列接続された全ての開閉手段を閉成させる構成と
しても良い。
【００１３】この構成を用いることにより、各二次電池
セルの何れかが制御開始電圧まで充電されたときに、分
流手段側に充電電流が分流され、全ての二次電池セルの
充電が一定電流充電から小さな充電電流による充電に切
り替えられる。
セルの何れかが制御開始電圧まで充電されたときに、分
流手段側に充電電流が分流され、全ての二次電池セルの
充電が一定電流充電から小さな充電電流による充電に切
り替えられる。
【００１４】更に、前記電池電圧検出手段で検出された
各二次電池セルの電池電圧が、前記充電満了電圧に略等
しくなった場合に、電流供給手段からの電流供給を停止
させる構成としても良い。
各二次電池セルの電池電圧が、前記充電満了電圧に略等
しくなった場合に、電流供給手段からの電流供給を停止
させる構成としても良い。
【００１５】この構成を用いることにより、全ての二次
電池セルが満充電に達した場合には、即座に充電電流供
給が停止される。
電池セルが満充電に達した場合には、即座に充電電流供
給が停止される。
【００１６】
【発明の実施の形態】［実施例１］以下、本発明の一実
施の形態を図面に沿って詳述する。図１は本発明の一実
施の形態に係る充電装置の概略構成を示すブロック図で
ある。
施の形態を図面に沿って詳述する。図１は本発明の一実
施の形態に係る充電装置の概略構成を示すブロック図で
ある。
【００１７】同図において、組み電池１は、複数の二次
電池セルB1，B2，・・・，Bnを直列に接続して構成され
ている。この実施形態例では、組み電池１としてリチウ
ムイオン電池を８個（ｎ＝８）直列に接続したものを使
用している。
電池セルB1，B2，・・・，Bnを直列に接続して構成され
ている。この実施形態例では、組み電池１としてリチウ
ムイオン電池を８個（ｎ＝８）直列に接続したものを使
用している。
【００１８】各二次電池セルB1〜Bnには、それぞれの電
池電圧を検出するための電池電圧検出手段２，２，・・
・が並列接続されている。この電池電圧検出手段２は、
第１比較器３及び第２比較器４を中心要素とし、それぞ
れの比較器３，４のプラス側には各二次電池セルB1〜Bn
のプラス端子側が分圧抵抗を介して接続され、それぞれ
の比較器３，４のマイナス側には各二次電池セルB1〜Bn
のマイナス端子側が第１及び第２定電圧発生器５，６を
介して接続されている。ここで、第１定電圧発生器５
は、後述する分流手段７を制御するための制御開始電圧
（＝３．８Ｖ）に基づいた値を発生するものであり、第
２定電圧発生器６は、各二次電池セルB1〜Bnの充電満了
電圧（＝４．２Ｖ）に基づいた値を発生するものであ
る。ここで、制御開始電圧は、充電満了電圧より若干低
い値であれば良い。
池電圧を検出するための電池電圧検出手段２，２，・・
・が並列接続されている。この電池電圧検出手段２は、
第１比較器３及び第２比較器４を中心要素とし、それぞ
れの比較器３，４のプラス側には各二次電池セルB1〜Bn
のプラス端子側が分圧抵抗を介して接続され、それぞれ
の比較器３，４のマイナス側には各二次電池セルB1〜Bn
のマイナス端子側が第１及び第２定電圧発生器５，６を
介して接続されている。ここで、第１定電圧発生器５
は、後述する分流手段７を制御するための制御開始電圧
（＝３．８Ｖ）に基づいた値を発生するものであり、第
２定電圧発生器６は、各二次電池セルB1〜Bnの充電満了
電圧（＝４．２Ｖ）に基づいた値を発生するものであ
る。ここで、制御開始電圧は、充電満了電圧より若干低
い値であれば良い。
【００１９】第１比較器３は、二次電池セルB1〜Bnの電
池電圧が制御開始電圧に達した場合にＬｏ出力を発生す
るローアクティブ型の比較器であり、第２比較器４は、
二次電池セルB1〜Bnの電池電圧が充電満了電圧に達した
場合にＬｏ出力を発生するローアクティブ型の比較器で
ある。
池電圧が制御開始電圧に達した場合にＬｏ出力を発生す
るローアクティブ型の比較器であり、第２比較器４は、
二次電池セルB1〜Bnの電池電圧が充電満了電圧に達した
場合にＬｏ出力を発生するローアクティブ型の比較器で
ある。
【００２０】分流手段７は、各二次電池セルB1〜Bnに並
列接続されており、スイッチ回路S1，S2，・・・，Sn
と、充電電圧制御抵抗R1，R2，・・・，Rnとがそれぞれ
直列接続された構成となっている。このスイッチ回路S
1，S2，・・・，Snは常時は開放されたＯＦＦ状態とな
っており、各第１比較器３，３，・・・からＬｏ出力が
入力された場合、即ち、各二次電池セルB1〜Bnの電池電
圧が制御開始電圧以上となった場合に、それぞれのスイ
ッチ回路S1，S2，・・・，Snを閉成するＯＮ状態に制御
される。
列接続されており、スイッチ回路S1，S2，・・・，Sn
と、充電電圧制御抵抗R1，R2，・・・，Rnとがそれぞれ
直列接続された構成となっている。このスイッチ回路S
1，S2，・・・，Snは常時は開放されたＯＦＦ状態とな
っており、各第１比較器３，３，・・・からＬｏ出力が
入力された場合、即ち、各二次電池セルB1〜Bnの電池電
圧が制御開始電圧以上となった場合に、それぞれのスイ
ッチ回路S1，S2，・・・，Snを閉成するＯＮ状態に制御
される。
【００２１】各二次電池セルB1〜Bnに予め決定された一
定電流（本実施形態例では、５Ａに設定している）を供
給させるための電流供給手段としての定電流発生電源８
が組み電池１の両端に接続されている。
定電流（本実施形態例では、５Ａに設定している）を供
給させるための電流供給手段としての定電流発生電源８
が組み電池１の両端に接続されている。
【００２２】この定電流発生電源８の供給電流路の途中
には、組み電池１への充電電流の供給及び停止を制御す
るための制御スイッチ回路９が設けられており、上記し
た電池電圧検出手段２，・・・の第２比較器４，・・・
において、各二次電池セルB1〜Bnの全てが充電満了電圧
に達した場合に制御スイッチ回路９を開放させるＯＦＦ
状態として定電流発生電源８からの充電電流供給を停止
させ、組み電池１の充電を完了する。ここで、オア回路
１０は各第２比較器４，・・・からの出力が全てＬｏで
あった場合にＬｏ出力させるローアクティブ型の回路で
ある。
には、組み電池１への充電電流の供給及び停止を制御す
るための制御スイッチ回路９が設けられており、上記し
た電池電圧検出手段２，・・・の第２比較器４，・・・
において、各二次電池セルB1〜Bnの全てが充電満了電圧
に達した場合に制御スイッチ回路９を開放させるＯＦＦ
状態として定電流発生電源８からの充電電流供給を停止
させ、組み電池１の充電を完了する。ここで、オア回路
１０は各第２比較器４，・・・からの出力が全てＬｏで
あった場合にＬｏ出力させるローアクティブ型の回路で
ある。
【００２３】次に、上記分流手段７による充電動作につ
いて図２及び図３を参照して説明を行う。図２は、図１
装置における各二次電池セルB1〜Bn及び分流手段７の並
列接続部分の要部の詳細を説明するための構成図であ
る。図３は、図２構成における二次電池セルＢの端子電
圧ＶＢの変化図及び電流Ｉ２の変化図である。
いて図２及び図３を参照して説明を行う。図２は、図１
装置における各二次電池セルB1〜Bn及び分流手段７の並
列接続部分の要部の詳細を説明するための構成図であ
る。図３は、図２構成における二次電池セルＢの端子電
圧ＶＢの変化図及び電流Ｉ２の変化図である。
【００２４】各二次電池セルB1〜Bnは、例えば、図２に
示すように内部抵抗ｒと電池本体Ｂｏとから構成されて
おり、その二次電池セルＢの端子電圧が制御開始電圧の
３．８Ｖに達すると、分流手段７のスイッチ回路Ｓが閉
じられ、定電流発生電源８からの充電電流Ｉが二次電池
セルＳ及び充電電圧制御抵抗Ｒに供給されることにな
る。ここで、充電電圧制御抵抗Ｒに流れる電流をＩ１、
二次電池セルＢに流れる電流をＩ２、二次電池セルＢの
端子電圧をＶＢ、電池本体Ｂｏの端子電圧をｖＢ、内部
抵抗ｒを１ｍΩ、充電電圧制御抵抗Ｒを０．８４Ωとす
ると、スイッチ回路Ｓを閉じた際には、Ｒ・Ｉ１＝ｒ・
Ｉ２＋ｖＢ＝ＶＢ＝３．８の関係式を満足する電流Ｉ１
≒４．５２Ａ，Ｉ２≒０．０８Ａが流れることとなる。
示すように内部抵抗ｒと電池本体Ｂｏとから構成されて
おり、その二次電池セルＢの端子電圧が制御開始電圧の
３．８Ｖに達すると、分流手段７のスイッチ回路Ｓが閉
じられ、定電流発生電源８からの充電電流Ｉが二次電池
セルＳ及び充電電圧制御抵抗Ｒに供給されることにな
る。ここで、充電電圧制御抵抗Ｒに流れる電流をＩ１、
二次電池セルＢに流れる電流をＩ２、二次電池セルＢの
端子電圧をＶＢ、電池本体Ｂｏの端子電圧をｖＢ、内部
抵抗ｒを１ｍΩ、充電電圧制御抵抗Ｒを０．８４Ωとす
ると、スイッチ回路Ｓを閉じた際には、Ｒ・Ｉ１＝ｒ・
Ｉ２＋ｖＢ＝ＶＢ＝３．８の関係式を満足する電流Ｉ１
≒４．５２Ａ，Ｉ２≒０．０８Ａが流れることとなる。
【００２５】そして、充電電流Ｉの全てが充電電圧制御
抵抗Ｒに流れた場合には、その電圧降下ＶＲはＶＲ＝Ｉ
１・Ｒ＝５Ａ・０．８４Ω＝４．２Ｖとなるため、二次
電池セルＢの端子電圧ＶＢが上昇するに従って、電流Ｉ
２が減少すると共に電流Ｉ１が上昇し、最終的に電流Ｉ
２が零になると共に、その際の充電電圧制御抵抗Ｒの電
圧降下分４．２Ｖまで二次電池セルＢが充電されて充電
終了することになる（図３参照）。
抵抗Ｒに流れた場合には、その電圧降下ＶＲはＶＲ＝Ｉ
１・Ｒ＝５Ａ・０．８４Ω＝４．２Ｖとなるため、二次
電池セルＢの端子電圧ＶＢが上昇するに従って、電流Ｉ
２が減少すると共に電流Ｉ１が上昇し、最終的に電流Ｉ
２が零になると共に、その際の充電電圧制御抵抗Ｒの電
圧降下分４．２Ｖまで二次電池セルＢが充電されて充電
終了することになる（図３参照）。
【００２６】以上のように、二次電池セルＢが制御開始
電圧まで充電されたときに、分流手段７側に充電電流が
分流され、一定電流５Ａの充電電流から小さな充電電流
に切り替わり、充電満了電圧に近づくにつれて充電電流
が小さくなっていくので、二次電池セルＢの内部抵抗ｒ
による電圧降下分がほとんど無視できるほどとなり、内
部抵抗ｒのバラツキによる電池本体Ｂｏの充電電圧への
影響がほとんど無くなる。
電圧まで充電されたときに、分流手段７側に充電電流が
分流され、一定電流５Ａの充電電流から小さな充電電流
に切り替わり、充電満了電圧に近づくにつれて充電電流
が小さくなっていくので、二次電池セルＢの内部抵抗ｒ
による電圧降下分がほとんど無視できるほどとなり、内
部抵抗ｒのバラツキによる電池本体Ｂｏの充電電圧への
影響がほとんど無くなる。
【００２７】また、定電流発生電源８からの充電電流Ｉ
が全て充電電圧制御抵抗Ｒに流れた際の、充電電圧制御
抵抗Ｒによる電圧降下が二次電池セルＢの充電満了電圧
となるように設定されているので、分流手段７に並列接
続されている二次電池セルＢの端子電圧が充電満了電圧
以上になることが無く、二次電池セルＢが過充電される
こと無く、二次電池セルＢの劣化や破壊を防止しながら
安全に充電することができる。
が全て充電電圧制御抵抗Ｒに流れた際の、充電電圧制御
抵抗Ｒによる電圧降下が二次電池セルＢの充電満了電圧
となるように設定されているので、分流手段７に並列接
続されている二次電池セルＢの端子電圧が充電満了電圧
以上になることが無く、二次電池セルＢが過充電される
こと無く、二次電池セルＢの劣化や破壊を防止しながら
安全に充電することができる。
【００２８】更に、各二次電池セルに供給する充電電流
を個々に可変制御するものに比べて、その回路構成及び
制御内容を簡素化できる。 ［実施例２］上記実施例１では、各二次電池セルB1〜Bn
の充電電圧が制御開始電圧に達した場合に、各分流手段
７のスイッチ回路S1〜SnをそれぞれＯＮ状態に個々に制
御する場合について説明したが、この他の場合について
説明する。図４は、この第２の実施形態に係る充電装置
の概略構成を示すブロック図である。尚、上記した図１
と同一構成部分については同一番号を付し、その説明は
省略してある。
を個々に可変制御するものに比べて、その回路構成及び
制御内容を簡素化できる。 ［実施例２］上記実施例１では、各二次電池セルB1〜Bn
の充電電圧が制御開始電圧に達した場合に、各分流手段
７のスイッチ回路S1〜SnをそれぞれＯＮ状態に個々に制
御する場合について説明したが、この他の場合について
説明する。図４は、この第２の実施形態に係る充電装置
の概略構成を示すブロック図である。尚、上記した図１
と同一構成部分については同一番号を付し、その説明は
省略してある。
【００２９】図４において、上記図１装置と異なるとこ
ろは、第１実施例では、各第１比較器３の出力を各二次
電池セルB1〜Bnに並列接続された各スイッチ回路S1〜Sn
にそれぞれ入力して、それぞれの開閉を制御しているの
に対して、本実施例では、第１比較器３の出力が全てア
ンド回路４１に入力され、そのアンド回路４１の出力に
基づいて各スイッチ回路S1〜Snの全ての開閉を同時に制
御しているところである。
ろは、第１実施例では、各第１比較器３の出力を各二次
電池セルB1〜Bnに並列接続された各スイッチ回路S1〜Sn
にそれぞれ入力して、それぞれの開閉を制御しているの
に対して、本実施例では、第１比較器３の出力が全てア
ンド回路４１に入力され、そのアンド回路４１の出力に
基づいて各スイッチ回路S1〜Snの全ての開閉を同時に制
御しているところである。
【００３０】ここで、アンド回路４１はローアクティブ
回路であり、第１比較器３の何れかがＬｏ出力状態とな
っている場合、即ち、二次電池セルB1〜Bnの何れかの電
池電圧が制御開始電圧に達した場合に、Ｌｏ出力を発生
することとなる。そして、このアンド回路４１からのＬ
ｏ出力の入力に従い、スイッチ回路S1〜Snの全てを開放
状態から閉成状態となるように制御される。
回路であり、第１比較器３の何れかがＬｏ出力状態とな
っている場合、即ち、二次電池セルB1〜Bnの何れかの電
池電圧が制御開始電圧に達した場合に、Ｌｏ出力を発生
することとなる。そして、このアンド回路４１からのＬ
ｏ出力の入力に従い、スイッチ回路S1〜Snの全てを開放
状態から閉成状態となるように制御される。
【００３１】これにより、上記した第１実施例と同様
に、各二次電池セルB1〜Bnの充電が一定電流充電から小
さな充電電流による充電に切り替えられ、二次電池セル
B1〜Bnの内部抵抗による電圧降下分がほとんど無視でき
るものとなり、内部抵抗のバラツキによる電池本体の充
電電圧への影響がほとんど無くなる。更に、分流手段７
に並列接続されている二次電池セルの端子電圧が充電満
了電圧以上になることが無く、二次電池セルB1〜Bnが過
充電されること無く、二次電池セルB1〜Bnの劣化や破壊
を防止しながら安全に充電することができる。
に、各二次電池セルB1〜Bnの充電が一定電流充電から小
さな充電電流による充電に切り替えられ、二次電池セル
B1〜Bnの内部抵抗による電圧降下分がほとんど無視でき
るものとなり、内部抵抗のバラツキによる電池本体の充
電電圧への影響がほとんど無くなる。更に、分流手段７
に並列接続されている二次電池セルの端子電圧が充電満
了電圧以上になることが無く、二次電池セルB1〜Bnが過
充電されること無く、二次電池セルB1〜Bnの劣化や破壊
を防止しながら安全に充電することができる。
【００３２】また、第１実施例の場合に比べて、各スイ
ッチ回路S1〜Snの制御を一括して行わせるので制御を一
層簡素化できる。上記実施の形態の説明は、本発明を説
明するためのものであって、特許請求の範囲に記載の発
明を限定し、或は範囲を減縮する様に解すべきではな
い。又、本発明の各部構成は上記実施の形態に限らず、
特許請求の範囲に記載の技術的範囲内で種々の変形が可
能である。例えば、上記実施例では、各二次電池セルの
電池電圧を検出するための電池電圧検出手段として比較
器を用いた場合について説明したが、この構成に限らず
他の構成であっても構わない。
ッチ回路S1〜Snの制御を一括して行わせるので制御を一
層簡素化できる。上記実施の形態の説明は、本発明を説
明するためのものであって、特許請求の範囲に記載の発
明を限定し、或は範囲を減縮する様に解すべきではな
い。又、本発明の各部構成は上記実施の形態に限らず、
特許請求の範囲に記載の技術的範囲内で種々の変形が可
能である。例えば、上記実施例では、各二次電池セルの
電池電圧を検出するための電池電圧検出手段として比較
器を用いた場合について説明したが、この構成に限らず
他の構成であっても構わない。
【００３３】
【発明の効果】以上述べたとおり本発明によれば、各二
次電池セルの内部抵抗の影響を極力抑制し、各二次電池
セルの電池本体電圧を満充電電圧に充電すると共に、充
電のための回路構成及び制御を簡略化して装置全体の小
型、軽量化を実現することができる。
次電池セルの内部抵抗の影響を極力抑制し、各二次電池
セルの電池本体電圧を満充電電圧に充電すると共に、充
電のための回路構成及び制御を簡略化して装置全体の小
型、軽量化を実現することができる。
【００３４】更に、分流手段に並列接続されている各二
次電池セルの端子電圧が充電満了電圧以上になることが
無く、各二次電池セルが過充電されること無く、二次電
池セルの劣化や破壊を防止しながら安全に充電すること
ができる。
次電池セルの端子電圧が充電満了電圧以上になることが
無く、各二次電池セルが過充電されること無く、二次電
池セルの劣化や破壊を防止しながら安全に充電すること
ができる。
【図１】 本発明の一実施形態に係る充電装置の概略構
成を示すブロック図である。
成を示すブロック図である。
【図２】 図１装置における各二次電池セルB1〜Bn及び
分流手段７の並列接続部分の要部の詳細を説明するため
の構成図である。
分流手段７の並列接続部分の要部の詳細を説明するため
の構成図である。
【図３】 図２構成における二次電池セルＢの端子電圧
ＶＢの変化図及び電流Ｉ２の変化図である。
ＶＢの変化図及び電流Ｉ２の変化図である。
【図４】 本発明の第２の実施形態に係る充電装置の概
略構成を示すブロック図である。
略構成を示すブロック図である。
【図５】 従来の充電装置の概略構成を示すブロック図
である。
である。
１ 組み電池 ２ 電池電圧検出手段 ３ 第１比較器 ４ 第２比較器 ５ 第１定電圧発生器 ６ 第２定電圧発生器 ７ 分流手段 ８ 定電流発生電源（電流供給手段） ９ 制御スイッチ回路 １０ オア回路 ４１ アンド回路 B1〜Bn 二次電池セル R1〜Rn 充電電圧制御抵抗 S1〜Sn スイッチ回路（開閉手段）
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 ＦＩ Ｈ０２Ｊ 7/10 Ｈ０２Ｊ 7/10 Ｂ
Claims (4)
- 【請求項１】 複数の二次電池セルを直列接続した組み
電池の充電装置において、 各二次電池セルの電池電圧を検出するための電池電圧検
出手段と、各二次電池セル毎に並列接続され、該二次電
池セルへの充電電流を分流する分流手段と、予め決定さ
れた一定電流を前記組み電池へ供給する電流供給手段を
備え、 前記分流手段は開閉手段と充電電圧制御抵抗から構成さ
れ、該抵抗は前記一定電流が供給された際に、その電圧
降下が各二次電池セルの略充電満了電圧となる抵抗値に
設定されており、前記開閉手段は各二次電池セルの電池
電圧に基づいて閉成されることを特徴とする組み電池の
充電装置。 - 【請求項２】 前記電池電圧検出手段で検出された二次
電池セルの電池電圧が、前記充電満了電圧より低い所定
の制御開始電圧以上である場合に、該二次電池セルに並
列接続された開閉手段を閉成させることを特徴とする請
求項１記載の組み電池の充電装置。 - 【請求項３】 前記電池電圧検出手段で検出された二次
電池セルの電池電圧が、前記充電満了電圧より低い所定
の制御開始電圧以上である場合に、各二次電池セルに並
列接続された全ての開閉手段を閉成させることを特徴と
する請求項１記載の組み電池の充電装置。 - 【請求項４】 前記電池電圧検出手段で検出された各二
次電池セルの電池電圧が、前記充電満了電圧に略等しく
なった場合に、電流供給手段からの電流供給を停止させ
ること特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の組
み電池の充電装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10083277A JPH11285162A (ja) | 1998-03-30 | 1998-03-30 | 組み電池の充電装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10083277A JPH11285162A (ja) | 1998-03-30 | 1998-03-30 | 組み電池の充電装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11285162A true JPH11285162A (ja) | 1999-10-15 |
Family
ID=13797877
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10083277A Pending JPH11285162A (ja) | 1998-03-30 | 1998-03-30 | 組み電池の充電装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11285162A (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003045387A (ja) * | 2001-08-02 | 2003-02-14 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 電池パックシステムおよび電池パックの劣化判定方法 |
| KR20030031736A (ko) * | 2001-10-16 | 2003-04-23 | 삼성전자주식회사 | 재충전용 배터리 충전 장치 및 방법 |
| JP2007318950A (ja) * | 2006-05-27 | 2007-12-06 | Gs Yuasa Corporation:Kk | 二次電池のセル電圧バランス装置 |
| JP2008005594A (ja) * | 2006-06-21 | 2008-01-10 | Nichicon Corp | 電気二重層コンデンサ装置 |
| CN101779355A (zh) * | 2007-05-24 | 2010-07-14 | 张惇杰 | 可再充电电池组装和使用该可再充电电池组装的电源系统 |
| WO2013057820A1 (ja) * | 2011-10-20 | 2013-04-25 | 日立ビークルエナジー株式会社 | 電池システムの監視装置およびこれを備えた蓄電装置 |
| CN103718054A (zh) * | 2011-06-15 | 2014-04-09 | 米其林企业总公司 | 一种用于监控蓄电电池组的装置及相关方法 |
-
1998
- 1998-03-30 JP JP10083277A patent/JPH11285162A/ja active Pending
Cited By (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003045387A (ja) * | 2001-08-02 | 2003-02-14 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 電池パックシステムおよび電池パックの劣化判定方法 |
| KR20030031736A (ko) * | 2001-10-16 | 2003-04-23 | 삼성전자주식회사 | 재충전용 배터리 충전 장치 및 방법 |
| JP2007318950A (ja) * | 2006-05-27 | 2007-12-06 | Gs Yuasa Corporation:Kk | 二次電池のセル電圧バランス装置 |
| JP2008005594A (ja) * | 2006-06-21 | 2008-01-10 | Nichicon Corp | 電気二重層コンデンサ装置 |
| JP4540640B2 (ja) * | 2006-06-21 | 2010-09-08 | ニチコン株式会社 | 電気二重層コンデンサ装置 |
| CN101779355A (zh) * | 2007-05-24 | 2010-07-14 | 张惇杰 | 可再充电电池组装和使用该可再充电电池组装的电源系统 |
| JP2010528576A (ja) * | 2007-05-24 | 2010-08-19 | チャン、チュン−チエ | 蓄電池アセンブリおよびそれを用いた電力システム |
| CN103718054A (zh) * | 2011-06-15 | 2014-04-09 | 米其林企业总公司 | 一种用于监控蓄电电池组的装置及相关方法 |
| WO2013057820A1 (ja) * | 2011-10-20 | 2013-04-25 | 日立ビークルエナジー株式会社 | 電池システムの監視装置およびこれを備えた蓄電装置 |
| JPWO2013057820A1 (ja) * | 2011-10-20 | 2015-04-02 | 日立オートモティブシステムズ株式会社 | 電池システムの監視装置およびこれを備えた蓄電装置 |
| US9673640B2 (en) | 2011-10-20 | 2017-06-06 | Hitachi Automotive Systems, Ltd. | Battery system monitoring apparatus and electric storage device including the same for balancing a plurality of battery cells by discharging them based on voltage dependent turn-on resistance adapting of the balancing switch |
| US10454283B2 (en) | 2011-10-20 | 2019-10-22 | Hitachi Automotive Systems, Ltd. | Battery system monitoring apparatus and electric storage device including the same |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US6417646B1 (en) | Circuit for monitoring cells of a multi-cell battery during charge | |
| CN103038974B (zh) | 高级可再充电蓄电池系统 | |
| US6081095A (en) | Voltage balancer device for combination battery | |
| JP4081970B2 (ja) | 組電池の電圧調整装置及び組電池の電圧調整方法 | |
| JP3931446B2 (ja) | 組電池の充電状態調整装置 | |
| JP3828354B2 (ja) | バッテリセル用セルシャント回路 | |
| JP2003157908A (ja) | リチウムイオン二次電池充電装置および方法 | |
| JP2004023803A (ja) | 組電池の電圧制御装置 | |
| KR20190048972A (ko) | 리튬전지 및 캐패시터의 셀 밸런싱을 통한 시동용 배터리 시스템 | |
| JPH0974689A (ja) | 電池パックを用いた電源装置 | |
| JP4006877B2 (ja) | 組電池の電圧調整装置及び組電池の電圧調整方法 | |
| US5994874A (en) | Battery charging system with battery pack of different charging voltages using common a battery charger | |
| JP2002186192A (ja) | バッテリ充電器 | |
| JP2010045963A (ja) | 電池回路、及び電池パック | |
| JPH10257683A (ja) | 組電池の充放電回路 | |
| JP3629791B2 (ja) | 組電池の充電制御装置 | |
| JP3458740B2 (ja) | 組電池の充電装置および放電装置 | |
| JP2000354333A (ja) | 電源装置及びバッテリーユニット | |
| JPH104636A (ja) | リチウムセルの充電方法 | |
| JPH11285162A (ja) | 組み電池の充電装置 | |
| JPH11332116A (ja) | 充放電制御回路及び充電式電源装置 | |
| JP2000270483A (ja) | 組電池の充電状態制御装置 | |
| JPH1155866A (ja) | バッテリの充電装置 | |
| JPH08308115A (ja) | 充放電制御回路 | |
| JP3899700B2 (ja) | 組電池の電圧調整装置及び組電池の電圧調整方法 |