JPH08182203A - Battery charge control circuit - Google Patents

Battery charge control circuit

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JPH08182203A
JPH08182203A JP6322465A JP32246594A JPH08182203A JP H08182203 A JPH08182203 A JP H08182203A JP 6322465 A JP6322465 A JP 6322465A JP 32246594 A JP32246594 A JP 32246594A JP H08182203 A JPH08182203 A JP H08182203A
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JP
Japan
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overvoltage detection
battery
assembled battery
circuit
converter
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JP6322465A
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Japanese (ja)
Inventor
Yasutake Ishikawa
泰毅 石川
Yasuhiko Kitajima
康彦 北島
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Nissan Motor Co Ltd
Original Assignee
Nissan Motor Co Ltd
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Publication date
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  • Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)
  • Dc-Dc Converters (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 組電池を構成する電池のうちすでに満充電状
態になった電池に供給される余剰充電電力を外部に取り
出して再利用する。 【構成】 AC充電器101を用いて充電を開始する
と、組電池1を構成する単セルの中で充電容量の小さい
ものや充電効率のよいものがまず先に満充電になり、満
充電になった単セルに対応する過充電検出回路103か
ら過充電検出信号が出力される。そして、DC−DCコ
ンバータ104の内部のアンド回路106は、発振回路
105の出力に同期したパルス信号を出力し、パワート
ランジスタも発振回路の出力に同期してオン・オフを繰
り返す。これにより、絶縁トランス108の2次側に交
流電流が発生し、この電流は整流回路109によって直
流電流に変換されて各単セルに供給される。このように
余剰充電電力を未充電の単セルの充電に利用でき、また
バイパス回路を設けなくて済む。
(57) [Abstract] [Purpose] Out of the batteries that make up the assembled battery, the surplus charging power supplied to the already fully charged batteries is extracted to the outside for reuse. [Structure] When charging is started using the AC charger 101, a single cell of the assembled battery 1 having a small charge capacity or a high charging efficiency is fully charged first, and then fully charged. An overcharge detection signal is output from the overcharge detection circuit 103 corresponding to the single cell. Then, the AND circuit 106 inside the DC-DC converter 104 outputs a pulse signal in synchronization with the output of the oscillation circuit 105, and the power transistor also repeats on / off in synchronization with the output of the oscillation circuit. As a result, an alternating current is generated on the secondary side of the insulating transformer 108, and this current is converted into a direct current by the rectifier circuit 109 and supplied to each unit cell. In this way, the surplus charging power can be used to charge the uncharged single cell, and the bypass circuit need not be provided.

Description

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

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】充電可能な複数の電池を直列に接
続して構成される組電池の充電を制御する組電池充電制
御回路に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an assembled battery charge control circuit for controlling charging of an assembled battery composed of a plurality of rechargeable batteries connected in series.

【0002】[0002]

【従来の技術】電気自動車は、バッテリの電力を用いて
モータを駆動し、モータの駆動力によって走行する。モ
ータを駆動するにはかなりの高電圧を必要とするため、
数多くの電池を直列に接続した組電池をバッテリとして
使用するようにし、組電池の充電を制御する組電池充電
制御回路を備えた電気自動車が知られている。
2. Description of the Related Art An electric vehicle drives a motor by using electric power of a battery and travels by a driving force of the motor. It requires a fairly high voltage to drive the motor,
2. Description of the Related Art There is known an electric vehicle including an assembled battery charging control circuit that controls charging of the assembled battery by using an assembled battery in which a large number of batteries are connected in series as a battery.

【0003】図6はこの種の組電池充電制御回路のブロ
ック図である。図6において、11〜1nは組電池1を
構成する電池群であり、充電可能な複数の電池が直列に
接続されている。以下では、組電池1を構成する各電池
を単セルと呼ぶ。2は組電池1を充電するための充電器
である。充電器2と組電池1の間にはリレーの接点3が
設けられ、この接点3が閉じると充電器2からの充電電
流が組電池1に供給されて各単セルの充電が行われる。
4は単セルの端子電圧が規定の電圧を超えて過電圧にな
ったことを検出する過電圧検出回路であり、各単セルご
とに設けられる。5は、過電圧検出回路4によって過電
圧になったことが検出されたときに、その単セルに充電
電流が流れないように充電電流をバイパスするバイパス
回路であり、やはり各単セルごとに設けられている。6
は組電池全体の電圧を交流電圧に変換するインバータで
あり、このインバータからの交流電圧によってモータ7
が駆動される。
FIG. 6 is a block diagram of a battery pack charge control circuit of this type. In FIG. 6, 11 to 1n are battery groups that form the assembled battery 1, and a plurality of rechargeable batteries are connected in series. Below, each battery which comprises the assembled battery 1 is called a single cell. Reference numeral 2 is a charger for charging the assembled battery 1. A contact 3 of a relay is provided between the charger 2 and the assembled battery 1, and when the contact 3 is closed, a charging current from the charger 2 is supplied to the assembled battery 1 to charge each single cell.
Reference numeral 4 is an overvoltage detection circuit for detecting that the terminal voltage of a single cell exceeds a specified voltage and becomes an overvoltage, and is provided for each single cell. Reference numeral 5 denotes a bypass circuit for bypassing the charging current so that the charging current does not flow in the unit cell when the overvoltage detection circuit 4 detects that the unit cell is overvoltage, and is also provided for each unit cell. There is. 6
Is an inverter that converts the voltage of the entire assembled battery into an AC voltage. The AC voltage from this inverter causes the motor 7
Is driven.

【0004】図7は図6に示す過電圧検出回路4の内部
構成を示す回路図であり、抵抗R1およびツェナーダイ
オードD1から成る基準電圧発生回路8と、抵抗R2,
R3から成る電圧検出回路9と、コンパレータOP1
と、コンパレータOP1の出力レベルの調整を行う抵抗
R4,R5とから成る。一方、図8は図6に示すバイパ
ス回路5の内部構成を示す回路図であり、オペアンプO
P2と、トランジスタTR1と、電流検出抵抗R6と、
帰還抵抗R7,R8とから成る。
FIG. 7 is a circuit diagram showing the internal structure of the overvoltage detection circuit 4 shown in FIG. 6, in which a reference voltage generating circuit 8 including a resistor R1 and a Zener diode D1 and a resistor R2.
A voltage detection circuit 9 composed of R3 and a comparator OP1
And resistors R4 and R5 for adjusting the output level of the comparator OP1. On the other hand, FIG. 8 is a circuit diagram showing an internal configuration of the bypass circuit 5 shown in FIG.
P2, a transistor TR1, a current detection resistor R6,
It consists of feedback resistors R7 and R8.

【0005】このように構成された従来の組電池充電制
御回路では、リレーの接点3を閉じると、充電器2から
の電流が組電池1に供給され、各単セル11〜1nの充
電が開始される。一部の単セルが満充電状態になると、
満充電になった単セルに対応する過電圧検出回路4の内
部にあるコンパレータOP1の出力がローレベルからハ
イレベルに変化し、これにより、バイパス回路5内部の
オペアンプOP2の出力が反転してトランジスタTR1
がオンし、充電器2からの充電電流は単セルに流れずに
トランジスタTR1に流れる。以上の動作により、単セ
ルの過充電を防止する。
In the conventional battery pack charging control circuit thus configured, when the contact 3 of the relay is closed, the current from the charger 2 is supplied to the battery pack 1 and the charging of each single cell 11 to 1n is started. To be done. When some single cells are fully charged,
The output of the comparator OP1 inside the overvoltage detection circuit 4 corresponding to the fully charged single cell changes from the low level to the high level, whereby the output of the operational amplifier OP2 inside the bypass circuit 5 is inverted and the transistor TR1 is inverted.
Is turned on, and the charging current from the charger 2 does not flow in the single cell but flows in the transistor TR1. The above operation prevents overcharge of the single cell.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】図6に示す従来の組電
池充電制御回路では、組電池を構成するすべての単セル
が満充電になるまで充電を継続して行う。ところが、単
セルによって充電容量や充電効率等にばらつきがあるた
め、充電を開始してから満充電になるまでの時間は各単
セルによって異なる。したがって、一部の単セルだけが
満充電になっていない場合には、それ以外の単セルに流
れる充電電流は各バイパス回路に流れ、エネルギーを無
駄に消費させている。また、バイパス回路に大量の電流
を流す結果、バイパス回路が発熱し、バイパス回路の寿
命が短くなるおそれもある。ファンや放熱部材等を設け
てバイパス回路の発熱を抑えることも可能だが、装置全
体が大型化し、またコストも高くなる。
In the conventional battery pack charge control circuit shown in FIG. 6, charging is continuously performed until all the unit cells forming the battery pack are fully charged. However, since the charging capacity, the charging efficiency, and the like vary depending on the single cell, the time from the start of charging to the full charge differs depending on each single cell. Therefore, when only some of the unit cells are not fully charged, the charging current flowing in the other unit cells flows into each bypass circuit, wasting energy. Further, as a result of supplying a large amount of current to the bypass circuit, the bypass circuit may generate heat and the life of the bypass circuit may be shortened. Although it is possible to suppress the heat generation of the bypass circuit by providing a fan, a heat dissipation member, etc., the overall size of the device becomes large and the cost becomes high.

【0007】本発明の目的は、組電池を構成する電池の
うちすでに満充電状態になった電池に供給される余剰充
電電力を外部に取り出して再利用することで、バイパス
回路を設けずに組電池の充電を行うようにした組電池充
電制御回路を提供することにある。
An object of the present invention is to take out the excess charging power supplied to the already fully charged battery among the batteries constituting the assembled battery to the outside and reuse it, so that the assembled battery can be assembled without providing a bypass circuit. An object of the present invention is to provide an assembled battery charge control circuit that charges a battery.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】実施例を示す図1に対応
づけて本発明を説明すると、本発明は、充電可能な複数
の電池を直列に接続して構成される組電池1と、組電池
1を構成する電池ごとに設けられ、電池の端子電圧が充
電時に所定電圧以上になると過電圧検出信号を出力する
過電圧検出回路103とを備え、組電池1を構成する各
電池の過充電を防止する組電池充電制御回路に適用さ
れ、過電圧検出回路103ごとに設けられ、過電圧検出
回路103から過電圧検出信号が出力されると、該過電
圧検出回路103に対応する電池の端子電圧を入力電圧
として電力変換を行い、該変換された電力を外部に取り
出す絶縁型のDC−DCコンバータ104を備えること
により、上記目的は達成される。請求項2に記載の発明
は、請求項1に記載された組電池充電制御回路におい
て、各DC−DCコンバータ104の出力端子をそれぞ
れ互いに並列に接続し、各DC−DCコンバータ104
は、その出力電圧が組電池全体の電圧よりも高くなるよ
うに電力変換を行い、各DC−DCコンバータ104に
よって変換された電力が充電器からの充電電力とともに
組電池1に供給されるようにDC−DCコンバータ10
4の出力端子を充電器および組電池1に接続するもので
ある。請求項3に記載の発明は、充電可能な複数の電池
を直列に接続して構成される組電池1と、組電池1を構
成する電池ごとに設けられ、電池の端子電圧が充電時に
所定電圧以上になると過電圧検出信号を出力する過電圧
検出回路103とを備え、組電池1を構成する各電池の
過充電を防止する組電池充電制御回路に適用され、隣接
して配置される複数個の電池を単位として設けられ、単
位内に含まれる過電圧検出回路103から過電圧検出信
号が出力されると、該単位に含まれる電池の端子電圧を
入力電圧として電力変換を行い、該変換された電力を外
部に取り出す絶縁型のDC−DCコンバータ104を備
えるものである。請求項4に記載の発明は、請求項3に
記載された組電池充電制御回路において、各過電圧検出
回路103から出力された過電圧検出信号はそれぞれ互
いに電気的に絶縁された状態でDC−DCコンバータ1
04に入力され、絶縁された各過電圧検出信号の論理和
に基づいて電力変換を行うようにDC−DCコンバータ
104を構成するものである。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention will be described with reference to FIG. 1 showing an embodiment. The present invention is directed to an assembled battery 1 constructed by connecting a plurality of rechargeable batteries in series and an assembled battery. An overvoltage detection circuit 103, which is provided for each battery constituting the battery 1 and outputs an overvoltage detection signal when the terminal voltage of the battery becomes equal to or higher than a predetermined voltage during charging, prevents overcharge of each battery constituting the assembled battery 1. It is applied to the assembled battery charging control circuit and is provided for each overvoltage detection circuit 103. When an overvoltage detection signal is output from the overvoltage detection circuit 103, power is supplied using the terminal voltage of the battery corresponding to the overvoltage detection circuit 103 as an input voltage. The above object is achieved by including the insulation type DC-DC converter 104 that performs conversion and takes out the converted power to the outside. According to a second aspect of the present invention, in the battery pack charge control circuit according to the first aspect, the output terminals of the DC-DC converters 104 are connected in parallel to each other, and the DC-DC converters 104 are connected.
Performs power conversion so that its output voltage becomes higher than the voltage of the entire assembled battery, and the power converted by each DC-DC converter 104 is supplied to the assembled battery 1 together with the charging power from the charger. DC-DC converter 10
4 is connected to the charger and the battery pack 1. The invention according to claim 3 is provided for each assembled battery 1 configured by connecting a plurality of rechargeable batteries in series, and each battery constituting the assembled battery 1, and the terminal voltage of the battery is a predetermined voltage at the time of charging. A plurality of batteries arranged adjacent to each other, which are applied to a battery pack charging control circuit that includes an overvoltage detection circuit 103 that outputs an overvoltage detection signal and that prevents overcharge of each battery included in the battery pack 1 Is provided as a unit, and when an overvoltage detection signal is output from the overvoltage detection circuit 103 included in the unit, power conversion is performed using the terminal voltage of the battery included in the unit as an input voltage, and the converted power is externally supplied. It is provided with an insulation type DC-DC converter 104 which is taken out to the above. According to a fourth aspect of the present invention, in the battery pack charge control circuit according to the third aspect, the overvoltage detection signals output from the respective overvoltage detection circuits 103 are electrically insulated from each other in the DC-DC converter. 1
The DC-DC converter 104 is configured to perform power conversion based on the logical sum of the isolated overvoltage detection signals that are input to 04.

【0009】[0009]

【作用】請求項1に記載の発明では、過電圧状態になっ
た電池の端子電圧を入力電圧としてDC−DCコンバー
タ104を用いて電力変換を行い、変換した電力を外部
に取り出す。請求項2に記載の発明では、DC−DCコ
ンバータ104の出力電圧が組電池全体の電圧よりも高
くなるように電力変換を行い、DC−DCコンバータ1
04によって変換された電力を充電器からの充電電力と
ともに組電池1に供給する。請求項3に記載の発明で
は、隣接して配置される複数個の電池を単位とし、それ
ぞれの単位内に含まれる過電圧検出回路103のいずれ
かから過電圧検出信号が出力されると、各単位内に含ま
れる電池の端子電圧を入力電圧としてDC−DCコンバ
ータ104を用いて電力変換を行い、変換した電力を外
部に取り出す。請求項4に記載の発明では、それぞれの
過電圧検出回路103から出力された過電圧検出信号を
それぞれ互いに電気的に絶縁した状態でDC−DCコン
バータ104に入力し、それぞれの過電圧検出信号の論
理和に基づいて電力変換を行う。
According to the first aspect of the invention, the DC-DC converter 104 is used to perform power conversion using the terminal voltage of the battery in the overvoltage state as an input voltage, and the converted power is extracted to the outside. In the invention according to claim 2, power conversion is performed so that the output voltage of the DC-DC converter 104 becomes higher than the voltage of the entire assembled battery, and the DC-DC converter 1
The power converted by 04 is supplied to the assembled battery 1 together with the charging power from the charger. In the invention according to claim 3, when a plurality of batteries arranged adjacently are used as a unit and an overvoltage detection signal is output from any of the overvoltage detection circuits 103 included in each unit, each unit Power conversion is performed using the DC-DC converter 104 with the terminal voltage of the battery included in the input voltage as the input voltage, and the converted power is extracted to the outside. In the invention according to claim 4, the overvoltage detection signals output from the respective overvoltage detection circuits 103 are input to the DC-DC converter 104 in a state of being electrically insulated from each other, and the overvoltage detection signals are ORed. Based on the power conversion.

【0010】なお、本発明の構成を説明する上記課題を
解決するための手段と作用の項では、本発明を分かり易
くするために実施例の図を用いたが、これにより本発明
が実施例に限定されるものではない。
Incidentally, in the section of means and action for solving the above problems for explaining the constitution of the present invention, the drawings of the embodiments are used for the purpose of making the present invention easy to understand. It is not limited to.

【0011】[0011]

【実施例】【Example】

−第1の実施例− 図1は本発明による組電池充電制御回路の第1の実施例
のブロック図である。図1において、101は家庭用の
コンセント等の交流電圧を出力するAC充電器、102
は交流電圧を直流電圧に変換する整流回路であり、AC
充電器101と整流回路102との間にはリレー(不図
示)の接点SW1が接続される。103は図6の過電圧
検出回路4と同様の構成を有する過電圧検出回路、10
4は単セルの余剰充電電力を外部に取り出すDC−DC
コンバータであり、やはり各単セル11〜1nごとに設
けられ、各DC−DCコンバータ104の出力端子はい
ずれも整流回路102および負荷Mと並列に接続されて
いる。
-First Embodiment- Fig. 1 is a block diagram of a first embodiment of an assembled battery charging control circuit according to the present invention. In FIG. 1, 101 is an AC charger for outputting AC voltage, such as a household outlet, 102
Is a rectifier circuit that converts AC voltage to DC voltage, and AC
A contact SW1 of a relay (not shown) is connected between the charger 101 and the rectifier circuit 102. 103 is an overvoltage detection circuit having the same configuration as the overvoltage detection circuit 4 of FIG.
4 is a DC-DC that takes out excess charging power of a single cell to the outside.
The converter is also provided for each single cell 11 to 1n, and the output terminals of each DC-DC converter 104 are connected in parallel with the rectifier circuit 102 and the load M.

【0012】図2はDC−DCコンバータ104の内部
構成を示す回路図である。図2において、105は所定
周波数の方形波を出力する発振回路、106は発振回路
105の出力と過電圧検出回路104の出力との論理積
を演算するアンド回路、Tr2はアンド回路106の出
力がハイレベルになるとオンするパワートランジスタで
あり、パワートランジスタTr2のエミッタ・コレクタ
間にはパワートランジスタTr2を保護するためのスナ
バー回路107が接続される。108は絶縁トランスで
あり、その2次側にはダイオードD1とコンデンサC1
からなる整流回路109が接続される。
FIG. 2 is a circuit diagram showing the internal structure of the DC-DC converter 104. In FIG. 2, 105 is an oscillation circuit that outputs a square wave of a predetermined frequency, 106 is an AND circuit that calculates the logical product of the output of the oscillation circuit 105 and the output of the overvoltage detection circuit 104, and Tr2 is the output of the AND circuit 106 is high. It is a power transistor that turns on when it reaches a level, and a snubber circuit 107 for protecting the power transistor Tr2 is connected between the emitter and collector of the power transistor Tr2. Reference numeral 108 denotes an isolation transformer, which has a diode D1 and a capacitor C1 on its secondary side.
Is connected to the rectifier circuit 109.

【0013】以下、図1,2に基づいて第1の実施例の
動作を説明する。AC充電器101を用いて充電を開始
すると、組電池1を構成する単セルの中で充電容量の小
さいものや充電効率のよいものがまず先に満充電にな
り、満充電になった単セルに対応する過充電検出回路1
03から過充電検出信号が出力される。そして、DC−
DCコンバータ104の内部のアンド回路106は、発
振回路105の出力に同期したパルス信号を出力し、パ
ワートランジスタも発振回路の出力に同期してオン・オ
フを繰り返す。これにより、絶縁トランス108の2次
側に交流電流が発生し、この電流は整流回路109によ
って直流電流に変換される。
The operation of the first embodiment will be described below with reference to FIGS. When charging is started using the AC charger 101, among the single cells that form the assembled battery 1, those having a small charge capacity and good charging efficiency are first fully charged, and then the fully charged single cells. Overcharge detection circuit 1 corresponding to
An overcharge detection signal is output from 03. And DC-
The AND circuit 106 inside the DC converter 104 outputs a pulse signal in synchronization with the output of the oscillation circuit 105, and the power transistor also repeats on / off in synchronization with the output of the oscillation circuit. As a result, an alternating current is generated on the secondary side of the insulating transformer 108, and this current is converted into a direct current by the rectifier circuit 109.

【0014】各DC−DCコンバータ104の出力端子
はそれぞれ並列に接続されており、かつ組電池1および
整流回路102とも並列に接続されるため、整流回路1
09で整流された直流電流はAC充電器101から整流
回路102を介して流れる充電電流とともに、各単セル
11〜1nに供給される。
The output terminals of the DC-DC converters 104 are connected in parallel, and the battery pack 1 and the rectifying circuit 102 are also connected in parallel.
The direct current rectified in 09 is supplied to each of the unit cells 11 to 1n together with the charging current flowing from the AC charger 101 through the rectifier circuit 102.

【0015】なお、絶縁トランスの巻き線数等を調整す
ることにより、絶縁トランスの2次側に発生する誘導起
電力が組電池全体の電圧よりも高くすることができ、こ
れにより、絶縁トランスの2次側に発生した電流を確実
に組電池に戻すことができる。
By adjusting the number of windings of the insulation transformer, the induced electromotive force generated on the secondary side of the insulation transformer can be made higher than the voltage of the entire assembled battery, and thus the insulation transformer It is possible to reliably return the current generated on the secondary side to the assembled battery.

【0016】このように、第1の実施例では、組電池1
を構成する単セルのうち、先に満充電になった単セルに
ついては、余剰充電電力をDC−DCコンバータ108
で直流電流に変換して、他の未充電の単セルの充電に利
用するようにしたため、余剰充電電力を有効に利用する
ことができる。また、従来のようにバイパス回路を設け
る必要もなくなるため、バイパス回路の発熱による寿命
の短縮という問題もなくなる。なお、DC−DCコンバ
ータ108はバイパス回路よりも変換効率がよいため、
発熱するおそれはなく、ファン等を設けなくて済み、コ
ストダウンおよび装置の小型化が図れる。
As described above, in the first embodiment, the battery pack 1
For the single cell that has been fully charged first among the single cells configuring the above, the surplus charging power is supplied to the DC-DC converter 108.
Since it is converted into a direct current and used for charging other uncharged single cells, the surplus charging power can be effectively used. Further, since it is not necessary to provide a bypass circuit as in the conventional case, there is no problem of shortening the life due to heat generation of the bypass circuit. Since the DC-DC converter 108 has better conversion efficiency than the bypass circuit,
There is no danger of heat generation and there is no need to provide a fan or the like, which can reduce costs and downsize the device.

【0017】−第2の実施例− 第2の実施例は、組電池を構成する単セルを複数個ずつ
組にし、各組ごとにDC−DCコンバータを設けたもの
である。図3は第2の実施例のブロック図であり、第1
の実施例のブロック図と共通する構成部分には同一符号
を付しており、以下では相違点を中心に説明する。図3
に示すように、組電池1を構成する単セルは3個ずつ組
分けされ、各組ごとにDC−DCコンバータ104Aが
一つずつ設けられる。
-Second Embodiment- In the second embodiment, a plurality of single cells constituting a battery pack are grouped and a DC-DC converter is provided for each group. FIG. 3 is a block diagram of the second embodiment.
The same components as those in the block diagram of the embodiment are denoted by the same reference numerals, and the differences will be mainly described below. FIG.
As shown in FIG. 3, the single cells that form the assembled battery 1 are divided into groups of three, and one DC-DC converter 104A is provided for each group.

【0018】図4は、第2の実施例のDC−DCコンバ
ータ104Aの内部構成を示す回路図である。第2の実
施例のDC−DCコンバータ104Aはその内部にフォ
トカップラ110を有する点で第1の実施例と異なる。
図4に示すように、過電圧検出回路103の出力はフォ
トカップラ110内部のLEDとそれぞれ接続され、フ
ォトカップラ110内部のフォトトランジスタのコレク
タ端子はアンド回路106の入力端子と接続される。そ
の他の構成は第1の実施例と共通するため、説明を省略
する。
FIG. 4 is a circuit diagram showing the internal structure of the DC-DC converter 104A of the second embodiment. The DC-DC converter 104A of the second embodiment differs from that of the first embodiment in that it has a photocoupler 110 inside.
As shown in FIG. 4, the output of the overvoltage detection circuit 103 is connected to each LED inside the photocoupler 110, and the collector terminal of the phototransistor inside the photocoupler 110 is connected to the input terminal of the AND circuit 106. Since other configurations are common to those of the first embodiment, description thereof will be omitted.

【0019】以下、図3,4に基づいて第2の実施例の
動作を説明する。AC充電器101を用いて充電を開始
すると、やがて各組の中の一部の単セルが満充電にな
り、その単セルに対応する過充電検出回路103から過
充電検出信号が出力される。これにより、その単セルに
対応するフォトカップラ110内部のLEDが点灯して
フォトトランジスタがオンし、アンド回路106は発振
回路105の出力に同期するパルス信号を出力する。ア
ンド回路106から出力されたパルス信号に応じてパワ
ートランジスタTr2はオン・オフを繰り返し、絶縁ト
ランス108の2次側に交流電流が発生し、この電流は
直流電流に変換された後、各単セルに供給される。
The operation of the second embodiment will be described below with reference to FIGS. When charging is started by using the AC charger 101, some of the single cells in each set eventually become fully charged, and the overcharge detection circuit 103 corresponding to the single cell outputs an overcharge detection signal. As a result, the LED inside the photocoupler 110 corresponding to the unit cell is turned on and the phototransistor is turned on, and the AND circuit 106 outputs a pulse signal synchronized with the output of the oscillation circuit 105. The power transistor Tr2 is repeatedly turned on and off in response to the pulse signal output from the AND circuit 106, an alternating current is generated on the secondary side of the insulating transformer 108, and this current is converted into a direct current, and then each single cell is converted. Is supplied to.

【0020】このように、第2の実施例は、複数の単セ
ルを組とし、各組ごとにDC−DCコンバータ104A
を設けるため、DC−DCコンバータ104Aの総数を
第1の実施例よりも少なくでき、コストダウンが図れ
る。また、過電圧検出回路103の出力である過電圧検
出信号をフォトカップラ110を用いて互いに電気的に
絶縁させるため、ショート等を起こすことなく複数の過
電圧検出信号の論理和を演算でき、第1の実施例と同様
に各単セルの過充電を確実に防止できる。
As described above, in the second embodiment, a plurality of single cells are set as a group, and the DC-DC converter 104A is set for each group.
The total number of the DC-DC converters 104A can be made smaller than that in the first embodiment, and the cost can be reduced. In addition, since the overvoltage detection signal output from the overvoltage detection circuit 103 is electrically insulated from each other by using the photocoupler 110, a logical sum of a plurality of overvoltage detection signals can be calculated without causing a short circuit or the like. As in the example, overcharging of each single cell can be reliably prevented.

【0021】−第3の実施例− 第3の実施例は、DC−DCコンバータで変換した直流
電流を補助バッテリの充電に利用するものである。図5
は第3の実施例のブロック図であり、第1の実施例のブ
ロック図と共通する構成部分には同一符号を付してお
り、以下では相違点を中心に説明する。
-Third Embodiment- In the third embodiment, the direct current converted by the DC-DC converter is used for charging the auxiliary battery. Figure 5
Is a block diagram of the third embodiment, and the same reference numerals are given to the same components as those in the block diagram of the first embodiment, and the differences will be mainly described below.

【0022】図5において、111は整流回路102か
ら出力される直流電圧の電圧レベルを変更するDC−D
Cコンバータであり、DC−DCコンバータ111の出
力端子は補助バッテリ112が接続される。このよう
に、補助バッテリ112の充電はDC−DCコンバータ
111を介して行われる。113は補助バッテリ112
によって駆動される負荷である。DC−DCコンバータ
111と補助バッテリ112とを接続する信号線には、
各DC−DCコンバータ104の出力端子が接続され
る。なお、DC−DCコンバータ104は第1または第
2の実施例と同様の構成を有する。
In FIG. 5, 111 is a DC-D for changing the voltage level of the DC voltage output from the rectifier circuit 102.
The auxiliary battery 112 is connected to the output terminal of the DC-DC converter 111, which is a C converter. In this way, the auxiliary battery 112 is charged via the DC-DC converter 111. 113 is an auxiliary battery 112
Is a load driven by. In the signal line connecting the DC-DC converter 111 and the auxiliary battery 112,
The output terminal of each DC-DC converter 104 is connected. The DC-DC converter 104 has the same configuration as that of the first or second embodiment.

【0023】以下、図5に基づいて第3の実施例の動作
を説明する。組電池1を構成するいずれかの単セルが満
充電になると、DC−DCコンバータ104は余剰充電
電力を直流電流に変換し、DC−DCコンバータ111
を介して補助バッテリ112に供給する。これにより、
補助バッテリ112の充電が行われる。
The operation of the third embodiment will be described below with reference to FIG. When one of the unit cells forming the assembled battery 1 is fully charged, the DC-DC converter 104 converts the surplus charging power into a DC current, and the DC-DC converter 111.
Is supplied to the auxiliary battery 112 via. This allows
The auxiliary battery 112 is charged.

【0024】なお、図5では補助バッテリ112が過充
電される場合について特に何も考慮していないが、補助
バッテリ112に過電圧検出回路やバイパス回路等を接
続してもよい。
Although no particular consideration is given to the case where the auxiliary battery 112 is overcharged in FIG. 5, an overvoltage detection circuit or a bypass circuit may be connected to the auxiliary battery 112.

【0025】[0025]

【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明によ
れば、過電圧検出信号が出力されると電池の端子電圧を
入力電圧としてDC−DCコンバータを用いて電力変換
を行い、変換した電力を外部に取り出すようにしたた
め、余剰充電電力を無駄に消費せずに他の目的に利用で
きる。また、バイパス回路を設けなくて済むため、バイ
パス回路の発熱という問題もなくなる。請求項2に記載
の発明によれば、DC−DCコンバータの出力電圧が組
電池全体の電圧よりも高くなるように電力変換を行うよ
うにしたため、DC−DCコンバータの出力電圧を組電
池の充電に再利用できる。請求項3に記載の発明によれ
ば、隣接して配置される複数個の電池を単位としてDC
−DCコンバータを設けるようにしたため、DC−DC
コンバータの数を少なくしつつ、余剰充電電力の再利用
も図れる。請求項4に記載の発明によれば、それぞれの
過電圧検出回路から出力される過電圧検出信号を互いに
電気的に絶縁するようにしたため、それぞれの過電圧検
出回路の直流レベルが異なってもショート等を起こすこ
となく安全に論理和を演算できる。したがって、いずれ
かの過電圧検出回路が過電圧検出信号を出力すると、D
C−DCコンバータを即座に作動させることができる。
As described in detail above, according to the present invention, when an overvoltage detection signal is output, power conversion is performed using a DC-DC converter with the terminal voltage of a battery as an input voltage, and the converted power is converted. Since the battery is taken out to the outside, the surplus charging power can be used for other purposes without wasting. Further, since it is not necessary to provide a bypass circuit, there is no problem of heat generation in the bypass circuit. According to the invention described in claim 2, since the power conversion is performed so that the output voltage of the DC-DC converter becomes higher than the voltage of the entire assembled battery, the output voltage of the DC-DC converter is charged in the assembled battery. Can be reused. According to the invention of claim 3, the DC is set in units of a plurality of batteries arranged adjacent to each other.
-DC-DC because a DC converter is provided
It is possible to reuse the surplus charging power while reducing the number of converters. According to the invention described in claim 4, since the overvoltage detection signals output from the respective overvoltage detection circuits are electrically insulated from each other, a short circuit or the like occurs even if the DC level of each overvoltage detection circuit is different. You can safely operate logical OR without Therefore, if any of the overvoltage detection circuits outputs an overvoltage detection signal, D
The C-DC converter can be activated immediately.

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

【図1】本発明による組電池充電制御回路の第1の実施
例のブロック図。
FIG. 1 is a block diagram of a first embodiment of an assembled battery charging control circuit according to the present invention.

【図2】第1の実施例のDC−DCコンバータの内部構
成を示す回路図。
FIG. 2 is a circuit diagram showing an internal configuration of the DC-DC converter of the first embodiment.

【図3】本発明による組電池充電制御回路の第2の実施
例のブロック図。
FIG. 3 is a block diagram of a second embodiment of an assembled battery charging control circuit according to the present invention.

【図4】第2の実施例のDC−DCコンバータの内部構
成を示す回路図。
FIG. 4 is a circuit diagram showing an internal configuration of a DC-DC converter according to a second embodiment.

【図5】本発明による組電池充電制御回路の第3の実施
例のブロック図。
FIG. 5 is a block diagram of a third embodiment of an assembled battery charging control circuit according to the present invention.

【図6】従来の組電池充電制御回路のブロック図。FIG. 6 is a block diagram of a conventional battery pack charge control circuit.

【図7】図6に示す過電圧検出回路の回路図。7 is a circuit diagram of the overvoltage detection circuit shown in FIG.

【図8】図6に示すバイパス回路の回路図。FIG. 8 is a circuit diagram of the bypass circuit shown in FIG.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 組電池 2 充電器 3 リレーの接点 4,104 過電圧検出回路 5 バイパス回路 6 インバータ回路 7 モータ 101 AC充電器 102 整流回路 103 過電圧検出回路 104,104A DC−DCコンバータ 105 発振回路 1 assembled battery 2 charger 3 relay contact 4,104 overvoltage detection circuit 5 bypass circuit 6 inverter circuit 7 motor 101 AC charger 102 rectifier circuit 103 overvoltage detection circuit 104, 104A DC-DC converter 105 oscillation circuit

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 充電可能な複数の電池を直列に接続して
構成される組電池と、 前記組電池を構成する前記電池ごとに設けられ、前記電
池の端子電圧が充電時に所定電圧以上になると過電圧検
出信号を出力する過電圧検出回路とを備え、 前記組電池を構成する前記各電池の過充電を防止する組
電池充電制御回路において、 前記過電圧検出回路ごとに設けられ、前記過電圧検出回
路から前記過電圧検出信号が出力されると、該過電圧検
出回路に対応する前記電池の端子電圧を入力電圧として
電力変換を行い、該変換された電力を外部に取り出す絶
縁型のDC−DCコンバータを備えることを特徴とする
組電池充電制御回路。
1. An assembled battery configured by connecting a plurality of rechargeable batteries in series, and provided for each of the batteries forming the assembled battery, when the terminal voltage of the battery becomes a predetermined voltage or more during charging. An overvoltage detection circuit that outputs an overvoltage detection signal, and an assembled battery charging control circuit that prevents overcharge of each of the batteries that form the assembled battery, is provided for each of the overvoltage detection circuits, and the overvoltage detection circuit When an overvoltage detection signal is output, the terminal voltage of the battery corresponding to the overvoltage detection circuit is used as an input voltage for power conversion, and an insulated DC-DC converter for extracting the converted power to the outside is provided. Characterized battery pack charge control circuit.
【請求項2】 請求項1に記載された組電池充電制御回
路において、 前記各DC−DCコンバータの出力端子はそれぞれ互い
に並列に接続され、 前記各DC−DCコンバータは、その出力電圧が前記組
電池全体の電圧よりも高くなるように電力変換を行い、 前記各DC−DCコンバータによって変換された電力が
充電器からの充電電力とともに前記組電池に供給される
ように前記DC−DCコンバータの出力端子は前記充電
器および前記組電池に接続されることを特徴とする組電
池充電制御回路。
2. The assembled battery charging control circuit according to claim 1, wherein the output terminals of the respective DC-DC converters are connected in parallel with each other, and the output voltage of each of the DC-DC converters is the assembled group. The power of the DC-DC converter is converted so that the voltage is higher than the voltage of the entire battery, and the power converted by the DC-DC converters is supplied to the battery pack together with the charging power from the charger. A battery pack charge control circuit, wherein terminals are connected to the charger and the battery pack.
【請求項3】 充電可能な複数の電池を直列に接続して
構成される組電池と、 前記組電池を構成する前記電池ごとに設けられ、前記電
池の端子電圧が充電時に所定電圧以上になると過電圧検
出信号を出力する過電圧検出回路とを備え、 前記組電池を構成する前記各電池の過充電を防止する組
電池充電制御回路において、 隣接して配置される複数個の前記電池を単位として設け
られ、前記単位内に含まれる前記過電圧検出回路から前
記過電圧検出信号が出力されると、該単位に含まれる前
記電池の端子電圧を入力電圧として電力変換を行い、該
変換された電力を外部に取り出す絶縁型のDC−DCコ
ンバータを備えることを特徴とする組電池充電制御回
路。
3. An assembled battery configured by connecting a plurality of rechargeable batteries in series, and provided for each of the batteries constituting the assembled battery, when the terminal voltage of the battery becomes equal to or higher than a predetermined voltage during charging. In an assembled battery charging control circuit, which includes an overvoltage detection circuit that outputs an overvoltage detection signal, and that prevents overcharge of each of the batteries that form the assembled battery, a plurality of adjacent batteries are provided as a unit. When the overvoltage detection signal is output from the overvoltage detection circuit included in the unit, power conversion is performed using the terminal voltage of the battery included in the unit as an input voltage, and the converted power is output to the outside. An assembled battery charging control circuit comprising an isolated DC-DC converter for taking out.
【請求項4】 請求項3に記載された組電池充電制御回
路において、 前記各過電圧検出回路から出力された前記過電圧検出信
号はそれぞれ互いに電気的に絶縁された状態で前記DC
−DCコンバータに入力され、 前記DC−DCコンバータは、前記絶縁された各過電圧
検出信号の論理和に基づいて前記電力変換を行うことを
特徴とする組電池充電制御回路。
4. The assembled battery charging control circuit according to claim 3, wherein the overvoltage detection signals output from the overvoltage detection circuits are electrically isolated from each other by the DC voltage.
-The DC-DC converter is input to the DC converter, and the DC-DC converter performs the power conversion based on the logical sum of the insulated overvoltage detection signals.
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