JPH06295746A - 蓄電池群の充電方法 - Google Patents

蓄電池群の充電方法

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JPH06295746A
JPH06295746A JP5107526A JP10752693A JPH06295746A JP H06295746 A JPH06295746 A JP H06295746A JP 5107526 A JP5107526 A JP 5107526A JP 10752693 A JP10752693 A JP 10752693A JP H06295746 A JPH06295746 A JP H06295746A
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JP
Japan
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storage battery
sub
charging
battery group
storage
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Pending
Application number
JP5107526A
Other languages
English (en)
Inventor
Akifumi Tanaka
昌文 田中
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Japan Storage Battery Co Ltd
Original Assignee
Japan Storage Battery Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Japan Storage Battery Co Ltd filed Critical Japan Storage Battery Co Ltd
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Publication of JPH06295746A publication Critical patent/JPH06295746A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • 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

(57)【要約】 【目的】 多数の蓄電池が直列に接続された蓄電池群
を、各蓄電池の容量アンバランスがあっても、過充電に
よる損傷を防ぎ、蓄電池全体を支障なく充電する。 【構成】 複数の蓄電池が直列接続された蓄電池群Aで
あって、同数の蓄電池よりなるサブ蓄電池群に分割され
たものを、蓄電池群を充電するための充電器Cであっ
て、充電器2次側巻線を前記サブ蓄電池群の数と同数に
分割するとともに、分割された各巻線に整流部を設けて
なるサブ充電部を有するものを用い、各サブ蓄電池群と
各サブ充電部とを接続して充電を行う。例え蓄電池群を
構成するサブ蓄電池群間に充電電圧のばらつきが発生し
ても、電圧が高くなったサブ蓄電池群の充電電流のみ減
少させて過充電による損傷を防ぐことができるととも
に、充電未完了の他のサブ蓄電池群はそのまま充電を続
行することができる。その結果、全てのサブ蓄電池群を
良好に充電することができ、寿命の長い蓄電池群を提供
することができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、複数の蓄電池が直列接
続された蓄電池群の充電方法に関する。
【0002】
【従来の技術】蓄電池の機能を十分発揮させるには、充
電管理が大変重要である。
【0003】多数の蓄電池あるいはセル(以下、総称し
て蓄電池という)が直列接続された蓄電池群を充電する
場合、蓄電池群の両端子間に所要電圧を印加するのが一
般的である。
【0004】このとき、充電電圧が200〜300Vを
越える場合には、中間部あるいは等分割点にリレー接点
を挿入し、いくつかの蓄電池群に分割して電圧を低くし
て充電する場合もあるが、コストが高く、充電回路の信
頼性も低下するため、特殊な用途以外には用いられてい
ない。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】多数の蓄電池が直列に
接続されている場合、全ての蓄電池が均一な状態であれ
ば問題なく充電できるものの、この内に1つでも容量の
不均一な蓄電池があれば、問題が生ずる。
【0006】いま仮りに、他の蓄電池に比較して充電容
量の大きい蓄電池が混じった蓄電池群があるとすると、
容量の小さい他の蓄電池が完全充電状態に達しても、容
量の大きい蓄電池は未充電状態のままである。
【0007】2Vの鉛蓄電池が2個直列接続されている
ような蓄電池群であれば、全体に5Vを印加して充電し
たとき、一方には2.6V、他方には2.4Vが印加さ
ても、この程度であれば充電には余り支障がない。しか
し、これが20個も直列接続されているともなると、総
引加電圧を50Vとし、19個の各蓄電池に2.55V
づつ印加されるとすると、この総電圧は48.45Vに
もなってしまう。残りの未充電状態の蓄電池には、わず
か1.55Vしか印加されず、充電不良が発生すること
は明らかである。
【0008】同じことは、複数セルが直列接続されてい
る場合にもあてはまり、充電容量の少ない1セルが混じ
っていると、このセルは他のセルよりも早く充電状態に
達してしまう。この状態ではセル全体としては、未だ電
圧が低いため、充電器の最大電流(垂下電流)が流れる
ので、当該1セルは過充電を受け、短期間で液切れの状
態となって寿命にいたる。
【0009】複数セルより構成される蓄電池を放電させ
る場合、その内の1セルが他のセルよりも早く放電状態
になってしまうと、内部抵抗が増大し、以降は放電がで
きなくなってしまう。これを強制的に放電させると、そ
のセルは逆充電されてしまい、再生できなくなる。この
ような状態に成ってしまえば、充電時に充電電圧を上昇
させても、他のセルの電圧が上昇するのみで、充電電流
はほとんど流れず、充電不良が発生する。
【0010】このことは、複数セルが多く直列接続され
ている場合も、複数の蓄電池が多くく直列接続されてい
る場合も、同じである。
【0011】このように直列接続された蓄電池数が増加
すると、若干の容量アンバランスがあっても、全体とし
ては大きな電圧不均一が発生し、充電に不具合が起きる
可能性がある。蓄電池は、例え初めは容量が均一であっ
ても、充放電サイクルの増加とともに、容量アンバラス
が生じてくる。従って、充電不具合が発生する可能性
は、充放電サイクルの増大とともに大する。
【0012】このような原因による寿命の減少率は、鉛
蓄電池の場合、50セル×2Vの場合を2年の寿命とす
れば、100セル×2Vでは約6カ月、150セル×2
Vでは約1.5カ月程度になってしまうことが、経験上
知られている。つまり、150セルが直列接続されたよ
うな300V系の電気自動車などでは、1〜2ケ月の蓄
電池寿命しか期待できなくなる。これでは、きたるべき
電気自動車社会において、到底満足されるものではな
い。
【0013】多数の蓄電池が直列に接続されていても、
個々の蓄電池に応じて均一な充電ができれば、このよう
な問題は解消される。しかしながら、別個の充電器を用
いて不均一蓄電池に並列接続し均一充電を計るのは、保
守が煩雑である。
【0014】この発明は、上記のような課題を解決する
ためになさたものであり、その目的とするところは、多
数の蓄電池が直列に接続された蓄電池群の充電に際し、
各蓄電池の容量アンバランス等による充電電圧の不均一
があっても、過充電による損傷を防ぎ、蓄電池群全体を
支障なく充電するにはどのような手段を講ずればよい
か、と言うことである。
【0015】
【課題を解決するための手段】そこで、複数の蓄電池が
直列接続された蓄電池群であって、同数の蓄電池よりな
るサブ蓄電池群に分割されたものを、蓄電池群を充電す
るための充電器であって、充電器2次側巻線を前記サブ
蓄電池群の数と同数に分割するとともに、分割された各
巻線に整流部を設けてなるサブ充電部を有するものを用
い、各サブ蓄電池群と各サブ充電部とを接続して充電を
行うことを特徴とする蓄電池群の充電方法により、前記
課題を解決するものである。
【0016】
【作用】複数の蓄電池が直列接続された蓄電池群を構成
するサブ蓄電池群間に充電電圧のばらつきが発生し、そ
のサブ蓄電池群の電圧が高くなると、そのサブ蓄電池群
の充電電流は減少する。当該サブ蓄電池群に対応するサ
ブ充電部の2次巻線の電流が減衰するが、その分、他の
サブ充電部の2次巻線に分配される電流分が増加するの
で、整流部の出力電圧が増大し、他のサブ蓄電池群の充
電を早めることができる。これにより充電電圧の高くな
ったサブ蓄電池群は過充電を受けることがなく損傷を防
ぐことができるとともに、充電未完了の他のサブ蓄電池
群はそのまま充電を続行することができる。その結果、
全てのサブ蓄電池群を良好に充電することがでる。
【0017】
【実施例】以下、本発明を具体的実施例により詳述す
る。
【0018】図2は、6セルモノブロック蓄電池が16
個直列接続された蓄電池群Aの両端子P1 、N4 に所要
電圧を印加して行う従来の充電方法を示す図である。か
かる充電方法の問題点はすでに述べた通りである。
【0019】図1は、本発明の1実施例を示す図であ
る。Aは前記同様6セルモノブロック蓄電池が16個直
列接続された蓄電池群である。この実施例では、蓄電池
群Aは各々4個づつの蓄電池よりなる4つのサブ蓄電池
群に分割されており、各々のサブ蓄電池群にはP1 とN
1 、P2 とN2 、P3 とN3 、P4 とN4 の充電用中間
端子が設けてある。
【0020】PLは蓄電池側接続部であり、PLCは充
電器側接続部である。接続部PLは蓄電池群Aのサブ蓄
電池群の中間端子P1 とN1 、P2 とN2 、P3 とN3
、P4 とN4 に接続されたプラグPL1 、PL2 、P
L3 、PL4 を備えている。
【0021】尚、この例では、各々4個の蓄電池よりな
る4つのサブ蓄電池群に分割してあるが、これ以外、例
えば各々1個づつの蓄電池よりなる16のサブ蓄電池群
にしたり、各々2個づつの蓄電池よりなる8つのサブ蓄
電池群にしたり、これ以外にしたりしてもよい。
【0022】Lはモータ等の負荷であり、遮断器SWを
介して、蓄電池群Aの両端子P1 、N4 に接続されてい
る。
【0023】Cは充電器であり、Wはその一次巻線、T
Rはトランスである。充電器Cの二次巻線は、蓄電池群
Aのサブ蓄電池群の数と同数(この例ではW1 〜W4 の
4つ)に、等出力が得られるよう巻線数を同数として、
分割されている。二次巻線W1 〜W4 はトランスTRで
互いに絶縁されている。R1 〜R4 は2次巻線W1 〜W
4 の制御兼整流部であり、各整流部には出力用接続部P
LCが設けてある。PLC1 〜PLC4 はそのプラグで
ある。本発明では、これら分割された二次巻線側の各々
の出力部をサブ充電部と称している。
【0024】蓄電池群Aの充電に際しては、図1のよう
に、各サブ蓄電池群と各サブ充電部とが接続される。
【0025】今仮にNo1〜No4の蓄電池よりなる第
1のサブ蓄電池群の充電が完了するると、その充電電圧
が上昇し電流は減衰する。第1のサブ充電部の2次巻線
W1の電流が減衰すると、2次巻線W2 、W3 、W4 に
分配される電流分が増加して、整流部R2 、R3 、R4
の出力電圧が増大するので、他のサブ蓄電池群の充電を
早めることができる。
【0026】このように、本発明によれば、例えいずれ
かのサブ蓄電池群が未充電の状態に取り残されても、最
終的にそのサブ蓄電池群に充電器の最大出力が印加され
るため、充電電流が減衰することなく急速に充電するこ
とができる。
【0027】尚、本図では接続部PL,PLCのプラグ
は一体となっているが、独立して構成しても良い。又整
流部は定電圧,定電流あるいは準定電圧の方式であって
も同様の効果が得られる。
【0028】
【発明の効果】以上述べたように、本発明は、複数の蓄
電池が直列接続された蓄電池群であって、同数の蓄電池
よりなるサブ蓄電池群に分割されたものを、蓄電池群を
充電するための充電器であって、充電器2次側巻線を前
記サブ蓄電池群の数と同数に分割するとともに、分割さ
れた各巻線に整流部を設けてなるサブ充電部を有するも
のを用い、各サブ蓄電池群と各サブ充電部とを接続して
充電を行うことを特徴とする蓄電池群の充電方法に関す
るものである。
【0029】これによれば、例え蓄電池群を構成するサ
ブ蓄電池群間に充電電圧のばらつきが発生しても、電圧
が高くなったサブ蓄電池群の充電電流のみ減少させて過
充電による損傷を防ぐことができるとともに、充電未完
了の他のサブ蓄電池群はそのまま充電を続行することが
できる。その結果、全てのサブ蓄電池群を良好に充電す
ることができ、寿命の長い蓄電池群を提供することがで
きる。多数の蓄電池が直列接続された電気自動車用蓄電
池群などの充電において、本発明の価値は大きい。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の1実施例を示す図である。
【図2】従来の充電方法を示す図である。
【符号の説明】
A 蓄電池群 P,N 端子 PL,PLC 接続部 L モータ等の負荷 SW 遮断器 C 充電器 W 1次側巻線 W1〜W4 2次側巻線 R1〜4 整流制御部 AC AC電源

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 複数の蓄電池が直列接続された蓄電池群
    であって、同数の蓄電池よりなるサブ蓄電池群に分割さ
    れたものを、 蓄電池群を充電するための充電器であって、充電器2次
    側巻線を前記サブ蓄電池群の数と同数に分割するととも
    に、分割された各巻線に整流部を設けてなるサブ充電部
    を有するものを用い、 各サブ蓄電池群と各サブ充電部とを接続して充電を行う
    ことを特徴とする蓄電池群の充電方法。
JP5107526A 1993-04-09 1993-04-09 蓄電池群の充電方法 Pending JPH06295746A (ja)

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JP5107526A JPH06295746A (ja) 1993-04-09 1993-04-09 蓄電池群の充電方法

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5969624A (en) * 1995-04-07 1999-10-19 Nippon Soken, Inc, Battery charge control system for a hybrid vehicle driven by an electric motor and an internal combustion engine
JP2009525716A (ja) * 2006-02-02 2009-07-09 ヴィーガー・マルティン 充電式電池の充電状態(soc)及び健康状態(soh)を変更する方法及び装置
WO2020144839A1 (ja) * 2019-01-11 2020-07-16 エクセルギー・パワー・システムズ株式会社 直流電力連系システム

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