JPH07120534B2 - バッテリー回路 - Google Patents
バッテリー回路Info
- Publication number
- JPH07120534B2 JPH07120534B2 JP2076339A JP7633990A JPH07120534B2 JP H07120534 B2 JPH07120534 B2 JP H07120534B2 JP 2076339 A JP2076339 A JP 2076339A JP 7633990 A JP7633990 A JP 7633990A JP H07120534 B2 JPH07120534 B2 JP H07120534B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- battery
- voltage
- resistor
- load
- discharge
- 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.)
- Expired - Lifetime
Links
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 2
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 239000000284 extract Substances 0.000 description 2
- 238000004904 shortening Methods 0.000 description 2
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 230000007812 deficiency Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- Y—GENERAL 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
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/10—Energy storage using batteries
Landscapes
- Protection Of Static Devices (AREA)
- Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)
- Secondary Cells (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔概要〕 バッテリー回路の改良に関し、 バッテリー内のエネルギーを効率よく取り出し、かつ寿
命に悪影響を及ぼすことのないバッテリー回路を提供す
ることを目的とし、 バッテリーと、直列接続された抵抗R1とR2とR3より成る
抵抗列と、抵抗R1の上端に一端が接続されると共に他端
が抵抗R2とR3の接合点に接続された負荷と、基準電圧源
と、スイッチ部と、基準電圧源の電圧が一方の入力端子
に印加され抵抗R1とR2の中点電圧が他方の入力端子に印
加された比較器とを具備し、且つ上記スイッチ部が閉じ
ているときには、上記抵抗列を上記バッテリーの両端に
接続し、バッテリーから上記抵抗列および負荷に電流を
供給し、上記比較器から所定値の信号が出力されたとき
には、上記スイッチ部を開き、上記抵抗列をバッテリー
から切り離し、バッテリーから上記抵抗列および負荷へ
電流が供給されないようにしたことを構成としている。
命に悪影響を及ぼすことのないバッテリー回路を提供す
ることを目的とし、 バッテリーと、直列接続された抵抗R1とR2とR3より成る
抵抗列と、抵抗R1の上端に一端が接続されると共に他端
が抵抗R2とR3の接合点に接続された負荷と、基準電圧源
と、スイッチ部と、基準電圧源の電圧が一方の入力端子
に印加され抵抗R1とR2の中点電圧が他方の入力端子に印
加された比較器とを具備し、且つ上記スイッチ部が閉じ
ているときには、上記抵抗列を上記バッテリーの両端に
接続し、バッテリーから上記抵抗列および負荷に電流を
供給し、上記比較器から所定値の信号が出力されたとき
には、上記スイッチ部を開き、上記抵抗列をバッテリー
から切り離し、バッテリーから上記抵抗列および負荷へ
電流が供給されないようにしたことを構成としている。
本発明は、二次電池（バッテリー）の過放電を防止する
バッテリー回路の改良に関するものである。
バッテリー回路の改良に関するものである。
一般的に二次電池は充電すると容量が回復するように設
計され、寿命となるまで数百回の回復性が保証されてい
る。これはあくまでも過放電をさせず、放電終止電圧
（バッテリーの両端電圧がこの値以下になるまで放電す
るとバッテリー寿命が短くなる）で放電を停止させるた
めに、負荷を切り離した場合である。
計され、寿命となるまで数百回の回復性が保証されてい
る。これはあくまでも過放電をさせず、放電終止電圧
（バッテリーの両端電圧がこの値以下になるまで放電す
るとバッテリー寿命が短くなる）で放電を停止させるた
めに、負荷を切り離した場合である。
第２図に従来から用いられている一般的な回路を示す。
同図において、１はバッテリー、２はスイッチ部、３は
負荷、４は電圧検出部、５は比較器、R1とR2は抵抗、vB
は定電圧源、rBはバッテリーの内部抵抗をそれぞれ示
す。
同図において、１はバッテリー、２はスイッチ部、３は
負荷、４は電圧検出部、５は比較器、R1とR2は抵抗、vB
は定電圧源、rBはバッテリーの内部抵抗をそれぞれ示
す。
従来のバッテリー回路は、放電時の電圧検出部４と、負
荷３をバッテリー１から切り離すスイッチ部２とから構
成され、放電時にバッテリー端子電圧VBを検出して、放
電終止電圧まで放電するとスイッチ部２を動作させてバ
ッテリー１と負荷３を切り離して過放電を防止するよう
に動作する。
荷３をバッテリー１から切り離すスイッチ部２とから構
成され、放電時にバッテリー端子電圧VBを検出して、放
電終止電圧まで放電するとスイッチ部２を動作させてバ
ッテリー１と負荷３を切り離して過放電を防止するよう
に動作する。
第４図に一般的なバッテリーの放電時間と端子電圧の関
係を示す。バッテリーには通常内部抵抗が存在し、この
影響により軽負荷時と重負荷時では放電終止電圧が異な
っている。バッテリー内のエネルギーを効率よく最後ま
で取り出し、かつ過放電と言うダメージを与えないため
には、放電電流と放電終止電圧の関係を無視することが
出来ない。
係を示す。バッテリーには通常内部抵抗が存在し、この
影響により軽負荷時と重負荷時では放電終止電圧が異な
っている。バッテリー内のエネルギーを効率よく最後ま
で取り出し、かつ過放電と言うダメージを与えないため
には、放電電流と放電終止電圧の関係を無視することが
出来ない。
第３図にバッテリーの出力電流と放電終止電圧の関係を
示す。これによれば、バッテリーの放電終止電圧は放電
電流に対応して設定する必要がある。従って、負荷が変
動するものについては、従来例では放電電流が少ない時
に合わせて放電終止電圧を高く設定しておく必要があっ
た。そのときに重負荷が接続された場合、バッテリーの
容量が充分に放出される前に負荷を切り離すように動作
してしまうため、放電時間が短くなってしまうと言う欠
点があった。また、逆の場合、すなわち設定電圧が低い
（重負荷用に設定）状態の下で軽負荷が接続された場
合、第３図で示すように過放電となってしまい、寿命が
短くなると言う欠点が生ずる。
示す。これによれば、バッテリーの放電終止電圧は放電
電流に対応して設定する必要がある。従って、負荷が変
動するものについては、従来例では放電電流が少ない時
に合わせて放電終止電圧を高く設定しておく必要があっ
た。そのときに重負荷が接続された場合、バッテリーの
容量が充分に放出される前に負荷を切り離すように動作
してしまうため、放電時間が短くなってしまうと言う欠
点があった。また、逆の場合、すなわち設定電圧が低い
（重負荷用に設定）状態の下で軽負荷が接続された場
合、第３図で示すように過放電となってしまい、寿命が
短くなると言う欠点が生ずる。
本発明は、この点に鑑みて創作されたものであって、バ
ッテリーをエネルギー源として負荷を動作させるバッテ
リー回路において、負荷に応じて放電終止電圧を変化さ
せて、バッテリー内のエネルギーを効率よく取り出し、
かつ寿命に悪影響を及ぼすことのないバッテリー回路を
提供することを目的とする。
ッテリーをエネルギー源として負荷を動作させるバッテ
リー回路において、負荷に応じて放電終止電圧を変化さ
せて、バッテリー内のエネルギーを効率よく取り出し、
かつ寿命に悪影響を及ぼすことのないバッテリー回路を
提供することを目的とする。
そしてそのため本発明のバッテリー回路は、 バッテリーと、 抵抗R1の下端に抵抗R2の上端を接続し、抵抗R2の下端に
抵抗R3の上端を接続した直列抵抗列と、 抵抗R1の上端に一端が接続され、抵抗R2とR3の接続点に
他端が接続された負荷と、 マイナス側が抵抗R3の下端に接続された基準電圧源と、 スイッチ部と、 基準電圧源のプラス側が一方の入力端子に接続されると
共に、抵抗R1とR2の接続点が他方の入力端子に接続され
た比較器と を具備し、且つ スイッチ部が閉じているときは、バッテリーからの電流
が直列抵抗列を上から下に流れると共に、負荷を上から
下に流れ、 他方の入力端子の電圧が一方の入力端子の電圧より小で
あることを示す信号が比較器から出力されたときには、
スイッチ部を開き、直列抵抗列および負荷をバッテリー
から切り離し、バッテリーから直列抵抗列および負荷へ
電流が供給されないようにした ことを特徴とするものである。
抵抗R3の上端を接続した直列抵抗列と、 抵抗R1の上端に一端が接続され、抵抗R2とR3の接続点に
他端が接続された負荷と、 マイナス側が抵抗R3の下端に接続された基準電圧源と、 スイッチ部と、 基準電圧源のプラス側が一方の入力端子に接続されると
共に、抵抗R1とR2の接続点が他方の入力端子に接続され
た比較器と を具備し、且つ スイッチ部が閉じているときは、バッテリーからの電流
が直列抵抗列を上から下に流れると共に、負荷を上から
下に流れ、 他方の入力端子の電圧が一方の入力端子の電圧より小で
あることを示す信号が比較器から出力されたときには、
スイッチ部を開き、直列抵抗列および負荷をバッテリー
から切り離し、バッテリーから直列抵抗列および負荷へ
電流が供給されないようにした ことを特徴とするものである。
第１図に本発明の１実施例を示す。同図において、６は
補正形電圧検出部、R3は抵抗を示す。なお、第２図と同
一符号は同一物を示す。
補正形電圧検出部、R3は抵抗を示す。なお、第２図と同
一符号は同一物を示す。
補正形電圧検出部６は、比較器5,基準電圧源Vref及び抵
抗R1〜R3で構成されている。基準電圧源Vrefのマイナス
側は抵抗R3の下端に接続されている。比較器５の一方の
入力端子（下側の入力端子）には基準電圧源Vrefとプラ
ス側が接続され、比較器５の他方の入力端子（上側の入
力端子）には抵抗R1とR2の接続点が接続されている。比
較器５は、他方の入力端子の電圧は一方の入力端子の電
圧より小になると、出力レベルを反転する。比較器５か
ら反転された出力レベル信号が出力されると、スイッチ
部２はオフし、バッテリー１から電流が流れ出さなくな
る。
抗R1〜R3で構成されている。基準電圧源Vrefのマイナス
側は抵抗R3の下端に接続されている。比較器５の一方の
入力端子（下側の入力端子）には基準電圧源Vrefとプラ
ス側が接続され、比較器５の他方の入力端子（上側の入
力端子）には抵抗R1とR2の接続点が接続されている。比
較器５は、他方の入力端子の電圧は一方の入力端子の電
圧より小になると、出力レベルを反転する。比較器５か
ら反転された出力レベル信号が出力されると、スイッチ
部２はオフし、バッテリー１から電流が流れ出さなくな
る。
本発明においては、負荷電流を抵抗R3に流し、抵抗R3の
電圧降下がバッテリーの放電電流に比例することを利用
して、放電終止電圧を補正している。以下、本発明の原
理について説明する。
電圧降下がバッテリーの放電電流に比例することを利用
して、放電終止電圧を補正している。以下、本発明の原
理について説明する。
バッテリーは一般的に放電終止時には内部抵抗が上昇す
る。この内部抵抗をrBとすると、放電終止期のバッテリ
ーは第１図や第２図に示すように定電圧VBと内部抵抗rB
とが直列接続された形で表すことが出来る。これは、第
３図に示す放電終止電圧規格値が直線領域を持っている
ことからも推測できる。従って、この直線領域でのバッ
テリーの端子電圧は次式で表せる。
る。この内部抵抗をrBとすると、放電終止期のバッテリ
ーは第１図や第２図に示すように定電圧VBと内部抵抗rB
とが直列接続された形で表すことが出来る。これは、第
３図に示す放電終止電圧規格値が直線領域を持っている
ことからも推測できる。従って、この直線領域でのバッ
テリーの端子電圧は次式で表せる。
VB＝vB−IB・rB …… また、放電電流IBはI1とI0に分流し、R3を流れるときに
は合流する。さらに、比較器は、基準電圧と抵抗R1,R2
の中点の電圧とを比較し、中点電圧が基準電圧より低下
した時を検出する。この時の中点電圧は次式で示され
る。
は合流する。さらに、比較器は、基準電圧と抵抗R1,R2
の中点の電圧とを比較し、中点電圧が基準電圧より低下
した時を検出する。この時の中点電圧は次式で示され
る。
Vref＝I1・R2＋（I1＋I0）R3 ＝I1・R2＋IB・R3 …… 式より 補正形電圧検出部６の検出電圧は次式で表すことが出来
る。
る。
VB＝I1（R1＋R2）＋（I1＋I0）R3 ＝I1（R1＋R2）＋IB・R3 … をに代入すると次の結果が得られる。
従って、＝が成立するためには、 となるように定数を設定すれば良い。
更に、I0＝０の時のバッテリー電圧をVB′とすると、 と言う式が成立する。
以上、第１図に示す回路において、上式，，を満
たすように、抵抗R1,R2,R3の抵抗値を決定することによ
り、従来の欠点を克服できることが確認された。
たすように、抵抗R1,R2,R3の抵抗値を決定することによ
り、従来の欠点を克服できることが確認された。
バッテリーの寿命が短くなると言う欠点は、放電時間が
短くなると言う欠点よりも問題であるので、従来は放電
電流が少ない時に合わせて放電終止電圧を高く設定して
いた。このような従来方式を採用すると、放電時間が短
くなるので、従来は１ランク容量の大きいバッテリーを
使用することが通例となっていた。これに対して、本発
明では、バッテリーからの放電電流が大きい場合は放電
終止電圧が低く、放電電流が小さい場合は放電終止電圧
が高くなるように、補正形電圧検出部６の検出電圧が自
動的に変化するので（式を参照）、バッテリーの寿命
を短くしたり、１ランク容量の大きなバッテリーを使う
必要のないバッテリー回路が得られる。
短くなると言う欠点よりも問題であるので、従来は放電
電流が少ない時に合わせて放電終止電圧を高く設定して
いた。このような従来方式を採用すると、放電時間が短
くなるので、従来は１ランク容量の大きいバッテリーを
使用することが通例となっていた。これに対して、本発
明では、バッテリーからの放電電流が大きい場合は放電
終止電圧が低く、放電電流が小さい場合は放電終止電圧
が高くなるように、補正形電圧検出部６の検出電圧が自
動的に変化するので（式を参照）、バッテリーの寿命
を短くしたり、１ランク容量の大きなバッテリーを使う
必要のないバッテリー回路が得られる。
第１図は本発明の１実施例のブロック図、第２図は従来
のバッテリー回路のブロック図、第３図は放電電流と放
電終止電圧との関係を示す図、第４図はバッテリーの放
電時間と端子電圧の関係を示す図である。 １……バッテリー、２……スイッチ部、３……負荷、４
……電圧検出部、５……比較器、６……補正形電圧検出
部、R1〜R3……抵抗、vB……定電圧源、rB……バッテリ
ーの内部抵抗。
のバッテリー回路のブロック図、第３図は放電電流と放
電終止電圧との関係を示す図、第４図はバッテリーの放
電時間と端子電圧の関係を示す図である。 １……バッテリー、２……スイッチ部、３……負荷、４
……電圧検出部、５……比較器、６……補正形電圧検出
部、R1〜R3……抵抗、vB……定電圧源、rB……バッテリ
ーの内部抵抗。
Claims (1)
- 【請求項１】バッテリーと、 抵抗R1の下端に抵抗R2の上端を接続し、抵抗R2の下端に
抵抗R3の上端を接続した直列抵抗列と、 抵抗R1の上端に一端が接続され、抵抗R2とR3の接続点に
他端が接続された負荷と、 マイナス側が抵抗R3の下端に接続された基準電圧源と、 スイッチ部と、 基準電圧源のプラス側が一方の入力端子に接続されると
共に、抵抗R1とR2の接続点が他方の入力端子に接続され
た比較器と を具備し、且つ スイッチ部が閉じているときは、バッテリーからの電流
が直列抵抗列を上から下に流れると共に、負荷を上から
下に流れ、 他方の入力端子の電圧が一方の入力端子の電圧より小で
あることを示す信号が比較器から出力されたときには、
スイッチ部を開き、直列抵抗列および負荷をバッテリー
から切り離し、バッテリーから直列抵抗列および負荷へ
電流が供給されないようにした ことを特徴とするバッテリー回路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2076339A JPH07120534B2 (ja) | 1990-03-26 | 1990-03-26 | バッテリー回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2076339A JPH07120534B2 (ja) | 1990-03-26 | 1990-03-26 | バッテリー回路 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03276579A JPH03276579A (ja) | 1991-12-06 |
| JPH07120534B2 true JPH07120534B2 (ja) | 1995-12-20 |
Family
ID=13602604
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2076339A Expired - Lifetime JPH07120534B2 (ja) | 1990-03-26 | 1990-03-26 | バッテリー回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07120534B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2021137640A1 (ko) * | 2020-01-03 | 2021-07-08 | 주식회사 엘지에너지솔루션 | 릴레이 제어 장치 |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4939734A (ja) * | 1972-08-25 | 1974-04-13 | ||
| JPS58147973A (ja) * | 1982-02-25 | 1983-09-02 | Nec Corp | 電池の過放電防止装置 |
| JPS58157066A (ja) * | 1982-03-12 | 1983-09-19 | Nec Corp | 電池の過放電警報装置 |
| JPS59167448U (ja) * | 1983-04-22 | 1984-11-09 | 森本 利充 | 自動車用バツテリ−の過放電防止装置 |
-
1990
- 1990-03-26 JP JP2076339A patent/JPH07120534B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2021137640A1 (ko) * | 2020-01-03 | 2021-07-08 | 주식회사 엘지에너지솔루션 | 릴레이 제어 장치 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH03276579A (ja) | 1991-12-06 |
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