KR20010015453A - 복수의 이차전지의 방전방법과 조전지 - Google Patents

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KR20010015453A
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다카노 야스아키
산요 덴키 가부시키가이샤
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Abstract

보조전지를 사용하지 않고 어느 하나의 이차전지의 과방전을 방지하여 토탈출력을 크게 한다.
방전방법은 복수 이차전지 (1) 를 직렬로 접속하여 방전한다. 방전하고 있는 각각의 이차전지 (1) 의 잔존용량을 검출하여, 잔존용량이 적다고 판정된 소용량 이차전지 (1) 에, 직렬접속하고 있는 복수의 이차전지 (1) 로부터 출력되는 전압을 강압시킨 전지전압을 공급하면서 직렬로 접속하고 있는 복수의 이차전지 (1) 를 방전시킨다.

Description

복수의 이차전지의 방전방법과 조전지{METHOD OF DISCHARGING A PLURALITY OF SECONDARY BATTERIES AND COMBINATION BATTERY}
본 발명은 복수의 이차전지를 효율있게 방전할 수 있는 방전방법과, 이 방전방법으로 방전하는 방전제어회로를 내장하는 조(組)전지에 관한 것이다.
조전지는 복수의 이차전지를 직렬로 접속하여 출력전압을 높게 할 수 있다. 이 조전지가 부하로 전력을 공급할 때, 모든 이차전지에 동일한 전류가 흐른다. 그렇기 때문에, 전지의 용량이 불균형하면 소용량인 전지의 잔존용량이 대용량인 전지의 잔존용량보다도 작아진다. 따라서, 대용량의 전지가 완전히 방전될 때에는 소용량의 전지는 과방전이 되어버린다. 이 폐해는 소용량의 전지가 완전히 방전되었을 때에 조전지의 방전을 정지시킴으로써 해소할 수 있다. 그러나, 이 상태에서 조전지의 방전을 정지시키면, 조전지 전체로부터 출력할 수 있는 토탈전력이 가장 작은 용량의 전지로 제한된다.
모든 이차전지의 용량이 불균형이 되지 않도록 조전지를 충방전할 수 있다면 이와 같은 폐해를 발생시키지 않는다. 그러나, 복수의 이차전지를 직렬로 접속하고 모든 전지의 용량을 항상 동일하게 하는 것은 실제로는 도저히 불가능하다. 충방전을 반복함에 따라 직렬로 접속하고 있는 복수의 전지는 용량이 불균형이 되는 경향이 있다.
조전지에서의 각각의 전지의 불균형은 직렬로 접속하고 있는 전지의 수가 증가함에 따라 문제가 된다. 예를 들면, 100 개의 이차전지를 직렬로 접속하고 있는 조전지는, 모든 이차전지의 용량을 동일한 상태로 하고 반복하여 충방전시키는 것은 매우 어렵다. 이 조전지는, 약간만 하나의 전지의 용량이 적어져도 조전지로서의 전기적인 성능이 현저하게 저하되어 버린다. 그것은, 전술한 바와 같이 아주 용량이 작아져 전지가 과방전되지 않도록 방전을 정지시키면, 조전지로부터 출력할 수 있는 전력이 상당히 작아지며, 조전지의 출력을 크게 하기 위해 가장 작은 용량의 전지가 과방전되기까지 방전시키면, 이 전지의 성능이 급격히 악화되어 조전지로서의 성능을 저하시키기 때문이다.
이 결점을 해소하는 조전지로서, 직렬로 접속하고 있는 전지와는 별도로 보조전지를 형성하고 있는 조전지가 개발되고 있다. 이 조전지는, 방전하면서 개개의 전지의 잔존용량을 검출하고, 가장 잔존용량이 적어진 소용량 이차전지에 보조전지로부터 전력을 공급하면서 방전시킨다. 잔존용량이 적어진 소용량 이차전지는 보조전지로부터 전력이 공급되기 때문에 과방전이 되는 것이 방지된다. 따라서, 소용량 이차전지의 과방전을 방지하면서 조전지의 토탈출력을 크게 할 수 있다.
보조전지를 구비하는 조전지는, 소용량 이차전지의 과방전을 방지할 수 있지만, 항상 사용되지 않는 보조전지를 내장시킬 필요가 있다. 이 때문에, 조전지가 커짐과 동시에 제조비용도 높아지며, 또한 보조전지는 항상 사용되지 않기 때문에, 보조전지를 효율있게 사용할 수 없는 결점도 있다. 또한, 보조전지의 용량이 작아지면, 소용량 이차전지의 과방전을 방지할 수 없게 되는 결점도 있다. 보조전지는 조전지를 구성하고 있는 전지보다도 항상 장수명이라고는 할 수 없다.
또한, 보조전지의 용량을 어느 정도로 할 것인지도 매우 어렵다. 보조전지는 복수의 이차전지의 용량의 불균형을 보상하여 이차전지의 과방전을 방지하기 위한 전지이기 때문에, 불균형이 커지면 보조전지의 용량을 크게 할 필요가 있다. 단, 개개의 전지의 불균형은 결코 일정하지 않으며, 조전지에 따라 대폭 변동된다. 불균형을 확실히 보상하기 위해, 보조전지의 용량을 크게 하면 소용량 이차전지의 과방전을 효과적으로 방지할 수 있지만, 보조전지의 이용효율이 나빠진다. 반대로 보조전지의 용량을 작게 하면 보조전지가 소용량 이차전지의 과방전을 확실하게 방지할 수 없게 된다.
본 발명은 종래의 조전지가 갖는 이와 같은 결점을 해결하는 것을 목적으로 개발된 것이다. 본 발명의 중요한 목적은, 보조전지를 사용하지 않고 소용량 이차전지의 과방전을 방지하여 조전지의 토탈출력을 크게 할 수 있는 복수의 이차전지의 방전방법과 이 방전방법으로 방전시키는 조전지를 제공하는 것에 있다.
도 1 은 본 발명의 방전방법에 사용되는 조전지의 블록도이다.
*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*
1 : 이차전지 2 : DC/DC 컨버터
3 : 방전제어회로 4 : 부하
5 : 잔존용량검출회로 6 : 스위칭회로
7 : 전원 8 : 충전스위치
9 : 방전스위치
본 발명의 청구항 1 의 방전방법은, 복수의 이차전지 (1) 를 직렬로 접속하여 방전하는 방법으로서, 방전하고 있는 각각의 이차전지 (1) 의 잔존용량을 검출하고, 잔존용량이 적다고 판정된 소용량 이차전지 (1) 에, 직렬접속하고 있는 복수의 이차전지 (1) 로부터 출력되는 전압을 강압시킨 전지전압을 공급하면서 방전시키는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 청구항 2 의 방전방법은, 각각의 이차전지 (1) 의 전압을 검출하여 잔존용량을 검출한다. 이 방법은, 전압이 저하된 이차전지 (1) 의 잔존용량이 적다고 판정하며 소용량 이차전지를 식별한다.
본 발명의 청구항 3 의 방전방법은, 직렬로 접속하고 있는 이차전지 (1) 를 단독으로 순서대로 가득 충전한다. 이 방법으로 충전되는 복수의 이차전지 (1) 는 과충전되지 않고 가득 충전된다.
본 발명의 청구항 4 의 충전방법은, 직렬로 접속하고 있는 이차전지 (1) 의 출력전압을 DC/DC 컨버터 (2) 에서 전지전압으로 변환시켜 소용량 이차전지 (1) 에 공급한다. DC/DC 컨버터 (2) 는, 소용량 이차전지 (1) 를 충전할 수 있는 전지전압으로부터 소용량 이차전지 (1) 의 방전전류를 감소시키는 전지전압으로 강압시켜 출력을 소용량 이차전지 (1) 에 공급한다.
본 발명의 청구항 5 의 방전방법은, DC/DC 컨버터 (2) 의 출력전압을 소용량 이차전지의 잔존용량에 의해 변화시킨다.
본 발명의 청구항 6 의 조전지는, 직렬로 접속하고 있는 복수의 이차전지 (1) 와, 이차전지 (1) 의 방전상태를 제어하는 방전제어회로 (3) 를 내장하고 있다. 이 조전지는, 직렬로 접속하고 있는 복수의 이차전지 (1) 를 방전시켜 부하 (4) 에 전력을 공급한다. 또한, 이 조전지는 각각의 이차전지 (1) 의 잔존용량을 검출하여 소용량 이차전지 (1) 를 식별하는 잔존용량검출회로 (5) 와, 직렬접속하고 있는 복수의 이차전지 (1) 의 출력전압을 전지전압으로 강압시키는 DC/DC 컨버터 (2) 와, DC/DC 컨버터 (2) 의 출력을 소용량 이차전지 (1) 에 공급하는 스위칭회로 (6) 를 구비하는 방전제어회로 (3) 를 갖는다. 이 조전지는 잔존용량검출회로 (5) 로서, 잔존용량이 적다고 식별된 소용량 이차전지 (1) 에, 복수의 이차전지 (1) 의 출력전압을 DC/DC 컨버터 (2) 에서 전지전압으로 변환시켜 공급하면서 방전시킨다.
본 발명의 청구항 7 의 조전지는, DC/DC 컨버터 (2) 의 출력전압을 소용량 이차전지 (1) 의 잔존용량에 의해 변화시킨다.
또한, 본 발명의 청구항 8 의 조전지는, 직렬접속하고 있는 복수의 이차전지 (1) 를 단독으로 순서대로 가득 충전하는 충전회로를 방전제어회로 (3) 에 내장시키고 있다.
이하, 본 발명의 실시예를 도면에 기초하여 설명한다. 단, 이하에 나타내는 실시예는 본 발명의 기술사상을 구체화하기 위한 방전방법과 조전지를 예시하는 것으로서 본 발명은 방전방법과 조전지를 이하의 것으로 특정하지 않는다.
또한, 이 명세서는 특허청구범위를 이해하기 쉽도록, 실시예에 나타나는 부재에 대응하는 번호를 「특허청구범위의 란」, 및 「발명의 구성 및 작용의 란」 에 나타나는 부재에 부기하고 있다. 단, 특허청구범위에 나타나는 부재를 실시예의 부재에 특정하는 것은 결코 아니다.
도 1 에 나타낸 축전지는, 직렬로 접속하고 있는 복수의 이차전지 (1) 와, 이차전지 (1) 의 방전상태를 제어하는 방전제어회로 (3) 를 내장하고 있다. 조전지는, 직렬로 접속하고 있는 복수의 이차전지 (1) 를 방전시켜 부하 (4) 에 전력을 공급한다. 이차전지 (1) 는 리튬이온 이차전지이다. 단, 이차전지 (1) 는 니켈-수소전지 및 니켈-카드뮴전지, 또는 그 외의 이차전지로 할 수도 있다. 조전지는 용도에 따라 내장하고 있는 이차전지의 수가 상이하다. 조전지는 자동차를 주행시키는 모터를 구동하는 용도로 사용되며, 또는 퍼스널컴퓨터용의 전원에 사용된다. 자동차의 모터를 구동하는 조전지는 100 ∼ 300 개의 이차전지를 직렬로 접속하고 있다.
방전제어회로 (3) 는, 각각의 이차전지 (1) 의 잔존용량을 검출하여 소용량 이차전지 (1) 를 식별하는 잔존용량검출회로 (5) 와, 직렬접속하고 있는 복수의 이차전지 (1) 의 출력전압을 전지전압으로 강압시키는 DC/DC 컨버터 (2) 와, DC/DC 컨버터 (2) 의 출력을 소용량 이차전지 (1) 에 공급하는 스위칭회로 (6) 를 구비한다.
잔존용량검출회로 (5) 는, 각각의 이차전지 (1) 의 전압을 검출하여 잔존용량을 검출한다. 잔존용량검출회로 (5) 는, 개개의 이차전지 (1) 의 전압을 순서대로 검출하고, 전압이 저하된 전지는 잔존용량이 적어졌다고 판정하여 소용량 이차전지 (1) 를 식별한다. 전지의 전압으로 잔존용량을 검출하는 잔존용량검출회로 (5) 는 검출회로를 간단하게 할 수 있다. 단, 잔존용량검출회로 (5) 는, 전지의 전압에 덧붙여 충전전류 및 방전전류의 적산으로부터도 잔존용량을 검출할 수 있다.
잔존용량검출회로 (5) 는, 잔존용량이 가장 적어진 이차전지 (1), 또는 잔존용량이 설정용량보다도 작아진 이차전지 (1) 를 소용량 이차전지 (1) 로 식별한다. 전압으로 잔존용량을 검출하는 잔존용량검출회로 (5) 는, 전압이 가장 저하된 이차전지 (1) 를 소용량 이차전지로 하고, 또는 전압이 설정전압보다도 낮아진 이차전지 (1) 를 소용량 이차전지 (1) 로 한다. 잔존용량검출회로 (5) 는, 각각의 이차전지 (1) 에 접속되어 있으며 각각의 이차전지 (1) 의 전압을 순서대로 전환시켜 검출하여 잔존용량을 검출한다.
잔존용량검출회로 (5) 는 스위칭회로 (6) 를 제어하며, 소용량 이차전지 (1) 에 DC/DC 컨버터 (2) 로부터 출력되는 전지전압을 공급한다. 잔존용량공급회로 (5) 는 소용량 이차전지 (1) 를 DC/DC 컨버터의 출력측에 접속하며, 그 외의 이차전지 (1) 는 DC/DC 컨버터 (2) 의 출력측으로부터 떨어지도록 스위칭회로 (6) 를 제어한다.
DC/DC 컨버터 (2) 는, 직렬접속하고 있는 복수의 이차전지 (1) 의 출력전압을 스위칭하여 교류로 변환시키고, 교류전압을 트랜스로 강압시키며, 그 후에 교류를 정류하여 직류로 변환시켜 출력한다. DC/DC 컨버터 (2) 는 출력하는 전지전압을 일정한 전압으로 하고, 또는 소용량 이차전지 (1) 의 잔존용량으로 변화시킨다. DC/DC 컨버터 (2) 의 출력전압은, 방전상태에 있는 소용량 이차전지 (1) 를 충전할 수 있는 전압, 또는 충전할 수 없지만 소용량 이차전지 (1) 의 방전전류를 적게 또는 0 으로 할 수 있는 전압으로 설정된다. 소용량 이차전지의 잔존용량으로 출력전압을 변화시키는 DC/DC 컨버터는, 소용량 이차전지의 잔존용량이 작아지면 출력전압을 낮게하고, 잔존용량이 커지면 출력전압을 높게 한다.
DC/DC 컨버터 (2) 의 출력전압이, 소용량 이차전지 (1) 를 충전할 수 있는 전압인 조전지는, 소용량 이차전지 (1) 를 충전하면서 다른 이차전지 (1) 를 방전시키기 때문에 충전 중의 이차전지의 잔존용량을 단시간에 다른 이차전지 (1) 와 동일하게 할 수 있다. DC/DC 컨버터 (2) 의 출력전압을, 소용량 이차전지 (1) 를 충전은 할 수 있지만, 방전전류를 감소시키며, 또는 0 으로 하는 조전지는, 소용량 이차전지 (1) 의 과방전을 방지하면서 전체의 이차전지 (1) 를 방전시킬 수 있다. 특히, DC/DC 컨버터 (2) 의 출력전압을, 소용량 이차전지 (1) 의 방전전류를 0 으로 하도록 설정하고 있는 조전지는, 완전히 방전된 이차전지 (1) 를 소용량 이차전지 (1) 로 식별하고, 이 소용량 이차전지 (1) 에 DC/DC 컨버터 (2) 로부터 전지전압을 공급함으로써, 소용량 이차전지 (1) 의 과방전을 방지하면서 조전지를 방전할 수 있다.
다수의 이차전지 (1) 를 직렬로 설정하고 있는 조전지는, 완전히 방전되기까지 복수의 이차전지 (1) 를 소용량 이차전지 (1) 로 식별하고, 소용량 이차전지 (1) 로 식별한 이차전지 (1) 에 DC/DC 컨버터 (2) 로부터 전지전압을 공급할 수도 있다. 이 조전지는, DC/DC 컨버터 (2) 의 출력전압을, 소용량 이차전지 (1) 의 방전전류를 0 으로 하는 것보다도 크게 설정한다. 이 축전지의 DC/DC 컨버터 (2) 의 출력전압은, 소용량 이차전지 (1) 를 충전할 수 있는 전압 내지는 방전전류를 적게 할 수 있는 전압으로 설정한다. 이 축전지는, 바람직하게는, DC/DC 컨버터 (2) 의 출력전압을, 소용량 이차전지 (1) 를 충전할 수 있는 전압으로 설정한다. 소용량 이차전지 (1) 로 식별된 이차전지 (1) 에 DC/DC 컨버터 (2) 로부터 전력을 공급하고, 단시간에 소용량 이차전지 (1) 를 다른 이차전지 (1) 로 균형있는 잔존용량으로 할 수 있기 때문이다. 이 조전지는, 어느 하나의 이차전지 (1) 의 잔존용량이 적어져 소용량 이차전지 (1) 로 식별되고, 이 소용량 이차전지 (1) 에 DC/DC 컨버터 (2) 로부터 전지전압을 공급하여 잔존용량을 균형있게 한 후, 다른 이차전지 (1) 의 잔존용량이 적어져 소용량 이차전지 (1) 로 식별되면, 이 소용량 이차전지 (1) 에 더욱 DC/DC 컨버터 (2) 로부터 전력을 공급하여 잔존용량을 균형있게 할 수 있다. 그렇기 때문에, 조전지를 완전히 방전시키기까지 복수의 이차전지 (1) 를 소용량 이차전지 (1) 로 판별하고, 판별한 소용량 이차전지 (1) 에 DC/DC 컨버터 (2) 로부터 전력을 공급하면서 잔존용량을 균형있게 하면서 방전시킬 수 있다.
스위칭회로 (6) 는, 개개의 이차전지 (1) 를 독립하여 DC/DC 컨버터 (2) 의 출력측으로 접속하기 위해, 각각의 이차전지 (1) 의 + - 의 전극단자를 DC/DC 컨버터 (2) 의 + - 의 출력단자로 독립하여 접속하고 있다. 이 스위칭회로 (6) 는 DC/DC 컨버터 (2) 와 이차전지 (1) 사이에 스위칭소자를 접속하고 있다. 스위칭소자는 FET 이지만 트랜지스터로 할 수도 있다. 또한, 이 도의 스위칭회로 (6) 는 스위칭소자와 직렬로 보호저항을 접속하고 있다.
스위칭회로 (6) 는, 이차전지 (1) 의 + - 의 전극단자에 접속하고 있는 스위칭소자를 한 쌍으로 하고, 잔존용량검출회로 (5) 에서 온오프로 제어된다. 잔존용량검출회로 (5) 는, 어느 하나의 한 쌍의 스위칭소자를 온으로 전환시킬 때, 그 외의 스위칭소자를 오프로 한다. DC/DC 컨버터 (2) 가 어느 하나의 소용량 이차전지 (1) 에 전지전압을 공급하기 때문이다.
도 1 에 나타내는 조전지는 이하의 상태로 충방전된다.
① 조전지를 가득 충전한다. 조전지는, 직렬로 접속하고 있는 이차전지 (1) 를 단독으로 순서대로 가득 충전하고, 또는 직렬로 접속하는 상태로 가득 충전한다. 각각의 이차전지 (1) 를 단독으로 순서대로 가득 충전하는 방법은, 각각의 이차전지 (1) 를 과충전하지 않고 가득 충전할 수 있는 특징이 있다. 도의 조전지는 DC/DC 컨버터 (2) 에 전원 (7) 을 접속하고 있다. 전원 (7) 으로부터 공급되는 충전전압을, 각각의 이차전지 (1) 에 공급하여 순서대로 가득 충전하고, 또는 직렬로 접속하고 있는 이차전지 (1) 를 함께 가득 충전한다. 전원 (7) 은 자동차용 조전지에서는 발전기이며, 가정용 퍼스널컴퓨터 등에서는 AC 어뎁터 등이다.
각각의 이차전지 (1) 를 단독으로 순서대로 충전하는 조전지는, 스위칭회로 (6) 의 스위칭소자를 이용하여 충전할 수 있다. 모든 이차전지 (1) 를 직렬로 접속하여 함께 충전하는 조전지는, 스위칭회로 (6) 의 스위칭소자를 오프로 하고, 전원 (7) 으로부터 공급되는 전력을 DC/DC 컨버터 (2) 로부터 이차전지 (1) 에 공급하여 충전한다. 이때, 도에 나타낸 조전지는 DC/DC 컨버터 (2) 를 이차전지 (1) 에 직렬로 접속하는 충전스위치 (8) 를 온으로 한다.
② 조전지를 방전시킬 때, 부하 (4) 와 조전지 사이에 접속하고 있는 방전스위치 (9) 가 온으로 전환된다. 이때, 조전지에 내장되는 모든 이차전지 (1) 는 직렬로 접속된 상태에서 부하 (4) 에 전력을 공급한다. 조전지의 충전전압은 이차전지 (1) 의 개수 ×전지전압이 된다.
③ 이차전지 (1) 를 방전시키고 있을 때, 방전제어회로 (3) 의 잔존용량검출회로 (5) 는, 각각의 이차전지 (1) 의 전압을 검출하여 잔존용량을 검출하고, 잔존용량이 최소가 되며, 또는 설정용량보다도 작아진 이차전지 (1) 를 소용량 이차전지 (1) 로 판정하고, 이 소용량 이차전지 (1) 의 + - 로 전극단자에 접속하고 있는 스위칭소자를 온으로 전환시키고, 그 외의 스위칭소자를 오프로 유지한다.
잔존용량검출회로 (5) 는, 방전을 개시한 직후부터 이차전지 (1) 의 잔존용량을 검출하고, 잔존용량이 가장 적은 이차전지 (1) 를 소용량 이차전지 (1) 로 식별하고, 또는 잔존용량이 설정용량보다도 작아진 이차전지 (1) 를 소용량 이차전지 (1) 로 식별한다.
방전을 개시한 직후부터 소용량 이차전지 (1) 를 식별하고, 이 소용량 이차전지 (1) 에 DC/DC 컨버터 (2) 로부터 전지전압을 공급하는 방전방법은, DC/DC 컨버터 (2) 의 출력을 작게 하여 소용량 이차전지 (1) 의 과방전을 방지할 수 있다. DC/DC 컨버터 (2) 가 장시간에 걸쳐 소용량 이차전지 (1) 에 전력을 공급할 수 있기 때문이다.
이차전지 (1) 의 잔존용량이 설정용량보다도 작아진 이차전지 (1) 를 소용량 이차전지 (1) 로 판정하고, 이 소용량 이차전지 (1) 에 DC/DC 컨버터 (2) 로부터 전지전압을 공급하는 방법은, 가득 충전된 조전지의 방전을 개시한 직후에는 DC/DC 컨버터 (2) 로부터 전지전압을 출력할 필요가 없다. 조전지가 방전되고, 어느 하나의 이차전지 (1) 의 잔존용량이 설정용량보다도 적어지며, 이 상태가 계속되면 소용량 이차전지 (1) 로 판정된 이차전지 (1) 가 과방전이 된다고 판정되었을 때에, 소용량 이차전지 (1) 에 DC/DC 컨버터 (2) 로부터 전지전압을 공급하여 이 소용량 이차전지 (1) 를 충전하며 또는 방전을 적게 한다.
어느 방전방법도, 소용량 이차전지 (1) 로 판정된 이차전지 (1) 에 DC/DC 컨버터 (2) 로부터 전지전압을 공급하고, 소용량 이차전지 (1) 로 판정된 이차전지 (1) 의 잔존용량이 다른 이차전지 (1) 보다도 크게 되며, 또한 잔존용량이 설정용량보다도 커지면, 이 이차전지 (1) 에 접속하고 있는 스위칭소자를 오프로 변환시키고 DC/DC 컨버터 (2) 로부터의 전력공급을 정지시킨다.
④ 그후, 각각의 이차전지 (1) 의 잔존용량을 검출하고, 잔존용량이 작아지며, 또한 설정용량보다도 작아지면, ③ 의 공정을 반복하여 소용량 이차전지 (1) 를 DC/DC 컨버터 (2) 로 접속하고, 소용량 이차전지 (1) 가 과방전이 되는 것을 방지하면서 조전지를 방전시킨다.
본 발명의 방전방법과 이 방법으로 이차전지를 방전시키는 조전지는, 보조전지를 사용하지 않음에도 불구하고, 어느 하나의 이차전지가 과방전이 되는 것을 방지하면서 토탈출력을 크게 할 수 있는 매우 우수한 특징이 있다. 그것은, 본 발명의 방전방법과 조전지가, 과방전이 될 가능성이 있는 용량이 작은 이차전지를 소용량 이차전지로 판정하고, 이 소용량 이차전지에 다른 이차전지로부터 전력을 공급하여 방전시키기 때문이다.
다수의 이차전지를 직렬로 접속하고, 어느 이차전지도 과방전시키지 않고 방전시킬 수 있는 방전방법과 조전지는, 단순히 토탈의 출력전압을 크게 할 수 있을 뿐 아니라, 다수의 이차전지의 수명을 연장하고, 각각의 이차전지를 이상적인 상태로 균형있게 방전시킬 수 있는 매우 우수한 특징이 있다. 이와 같은 것은 직렬로 접속하는 전지수가 많은 조전지, 예를 들면 자동차용 조전지에서는 매우 중요한 것이다. 그것은, 다수의 이차전지를 직렬로 접속하고 있는 조전지는, 전지의 개수에 비례하여 어느 하나의 이차전지가 열화될 확률이 높아지고, 게다가 이 상태가 되면 조전지 전체를 사용할 수 없게 되기 때문이다. 그리고 또한, 다수의 이차전지를 직렬로 접속하고 있는 조전지는, 전체의 비용이 매우 높기 때문에 장수명으로 사용할 수 있다는 것이 중요하다. 그럼에도 불구하고, 이 종류의 조전지는, 어느 하나의 이차전지가 열화되어 사용할 수 없게 되면, 다른 다수의 이차전지가 정상적으로 사용할 수 있는 상태에서 사용할 수 없게 되어 버린다. 그렇기 때문에, 다수의 이차전지를 직렬로 접속하고 있는 조전지는, 각각의 이차전지를 어떻게 하여 이상적인 상태로 방전시킬 수 있는가가 매우 중요하다.
그리고 또한, 본 발명의 방전방법과 조전지는, 보조전지로 열화된 이차전지의 과방전을 방지하는 것은 아니다. 열화된 이차전지의 과방전을 열화되어 있지 않은 다른 이차전지로 방지하고 있다. 그렇기 때문에, 보조전지를 장비시킬 필요가 없으며, 따라서 보조전지의 충방전관리를 없던 것으로 하고, 더욱 모든 이차전지를 이상적인 상태로 균형있게 방전시킬 수 있는 특징이 실현된다.

Claims (8)

  1. 복수의 이차전지 (1) 를 직렬로 접속하여 방전하는 방법에 있어서,
    방전하고 있는 각각의 이차전지 (1) 의 잔존용량을 검출하고, 잔존용량이 적다고 판정된 소용량 이차전지 (1) 에, 직렬접속하고 있는 복수의 이차전지 (1) 로부터 출력되는 전압을 강압시킨 전지전압을 공급하면서 직렬로 접속하고 있는 복수의 이차전지 (1) 를 방전시키는 것을 특징으로 하는 복수의 이차전지의 방전방법.
  2. 제 1 항에 있어서, 각각의 이차전지 (1) 의 전압을 검출하여 잔존용량을 검출하는 복수의 이차전지의 방전방법.
  3. 제 1 항에 있어서, 직렬로 접속하고 있는 이차전지 (1) 를 단독으로 순서대로 가득 충전하는 복수의 이차전지의 방전방법.
  4. 제 1 항에 있어서, 직렬로 접속하고 있는 이차전지 (1) 의 출력전압을 DC/DC 컨버터 (2) 에서 전지전압으로 변환시키는 복수의 이차전지의 방전방법.
  5. 제 4 항에 있어서, DC/DC 컨버터 (2) 의 출력전압을 소용량 이차전지 (1) 의 잔존용량에 의해 변화시키는 복수의 이차전지의 방전방법.
  6. 직렬로 접속하고 있는 복수의 이차전지 (1) 와, 이차전지 (1) 의 방전상태를 제어하는 방전제어회로 (3) 를 내장하고 있으며, 직렬로 접속하고 있는 복수의 이차전지 (1) 를 방전시켜 부하 (4) 에 전력을 공급하도록 하여 이루어지는 조전지에 있어서,
    방전제어회로 (3) 가, 각각의 이차전지 (1) 의 잔존용량을 검출하여 소용량 이차전지 (1) 를 식별하는 잔존용량검출회로 (5) 와, 직렬접속하고 있는 복수의 이차전지 (1) 의 출력전압을 전지전압으로 강압시키는 DC/DC 컨버터 (2) 와, DC/DC 컨버터 (2) 의 출력을 소용량 이차전지 (1) 에 공급하는 스위칭회로 (6) 를 구비하고,
    잔존용량검출회로 (5) 가 잔존용량이 적다고 식별된 소용량 이차전지 (1) 에, 직렬접속하고 있는 복수의 이차전지 (1) 의 출력전압을 DC/DC 컨버터 (2) 에서 전지전압으로 변환시켜 공급하면서 방전시키도록 하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 조전지.
  7. 제 6 항에 있어서, DC/DC 컨버터 (2) 가, 소용량 이차전지 (1) 의 잔존용량에 의해 출력전압을 변화시키는 조전지.
  8. 제 6 항에 있어서, 방전제어회로 (3) 가, 직렬접속하고 있는 복수의 이차전지 (1) 를 단독으로 순서대로 가득 충전하는 충전회로를 내장하고 있는 조전지.
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