JPH08186940A - Charge control circuit for combined battery - Google Patents

Charge control circuit for combined battery

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JPH08186940A
JPH08186940A JP6341023A JP34102394A JPH08186940A JP H08186940 A JPH08186940 A JP H08186940A JP 6341023 A JP6341023 A JP 6341023A JP 34102394 A JP34102394 A JP 34102394A JP H08186940 A JPH08186940 A JP H08186940A
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JP
Japan
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voltage
circuit
battery
overvoltage detection
assembled battery
Prior art date
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Application number
JP6341023A
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Japanese (ja)
Inventor
Yasutake Ishikawa
泰毅 石川
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Nissan Motor Co Ltd
Original Assignee
Nissan Motor Co Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 組電池を構成する各電池が過電圧状態になっ
たか否かを検出する過電圧検出回路にヒステリシス特性
を持たせる。 【構成】 組電池1を構成するいずれかの電池の端子電
圧が第1の電圧を超えると、過電圧検出回路104は過
電圧検出信号を出力し、その電池に供給される充電電流
はすべてバイパス回路105に流れる。その後、上記電
池の端子電圧が第1の電圧よりも低い第2の電圧を下回
ると過電圧検出回路104は過電圧検出信号の出力を停
止し、上記電池は再度充電される。また、それぞれの過
電圧検出回路104から出力される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論理和が演算さ
れ、その結果に基づいて計測回路111は過電圧検出信
号が出力された回数を計測する。そして、その回数に応
じて定電流充電回路103は各電池に供給する充電電流
量を変化させ、各電池の過充電を防止する。
(57) [Abstract] [Purpose] An overvoltage detection circuit that detects whether or not each battery that constitutes an assembled battery is in an overvoltage state has a hysteresis characteristic. [Constitution] When the terminal voltage of any of the batteries constituting the assembled battery 1 exceeds the first voltage, the overvoltage detection circuit 104 outputs an overvoltage detection signal, and all the charging current supplied to the battery is bypassed by the bypass circuit 105. Flow to. Then, when the terminal voltage of the battery falls below the second voltage which is lower than the first voltage, the overvoltage detection circuit 104 stops outputting the overvoltage detection signal, and the battery is recharged. Further, the overvoltage detection signals output from the respective overvoltage detection circuits 104 are logically ORed in a state of being electrically insulated from each other, and based on the result, the measurement circuit 111 determines the number of times the overvoltage detection signal is output. measure. Then, the constant current charging circuit 103 changes the amount of charging current supplied to each battery according to the number of times to prevent overcharging of each battery.

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
続して横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 formed by connecting a plurality of rechargeable batteries 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、バイバス回路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 turned on.
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、組電池を構成する各電池
が過電圧状態になったか否かを検出する過電圧検出回路
にヒステリシス特性を持たせることによって、過電圧状
態になった各電池の端子電圧を確実に下げるようにした
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 provide a terminal voltage of each battery in an overvoltage state by providing an overvoltage detection circuit for detecting whether or not each battery constituting the assembled battery is in an overvoltage state with a hysteresis characteristic. An object of the present invention is to provide an assembled battery charge control circuit that is surely lowered.

【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104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、電池の端子電圧が第1の電圧を越えると過電圧検出
信号を出力し、その後に端子電圧が第1の電圧よりも低
い第2の電圧を下回ると、過電圧検出信号の出力を停止
するように過電圧検出回路104を構成することによ
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、過
電圧検出回路104のいずれかから過電圧検出信号が出
力される回数を計測する計測手段111と、計測手段1
11によって計測された回数が増えるほど、組電池1を
構成する電池に供給する充電電流を少なくする充電電流
制御手段103とを備えるものである。請求項3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、各過電圧検出回路104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する絶縁手段1
09と、この絶縁手段109によってそれぞれ絶縁され
た過電圧検出信号の論理和を演算するオア回路110と
を備え、オア回路110の出力変化に応じて回数を計測
するように計測手段111を構成するものである。請求
項4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、組電池全体の電圧を測定する総電圧
検出回路113と、総電圧検出回路113によって測定
された電圧が高いほど、組電池1を構成する電池に供給
する充電電流を少なくする充電電流制御手段103とを
備えるものである。
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 104, 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. When the terminal voltage of the battery exceeds a first voltage, an overvoltage detection signal is output, and when the terminal voltage falls below a second voltage lower than the first voltage, the overvoltage is applied. The above object is achieved by configuring the overvoltage detection circuit 104 so as to stop the output of the detection signal. The invention according to claim 2 is
In the battery pack charge control circuit according to claim 1, a measuring unit 111 that measures the number of times an overvoltage detection signal is output from any of the overvoltage detection circuits 104; and a measuring unit 1.
As the number of times measured by 11 increases, the charging current control means 103 that reduces the charging current supplied to the batteries forming the assembled battery 1 is provided. According to a third aspect of the present invention, in the battery pack charge control circuit according to the first aspect, the insulating means 1 electrically insulates the overvoltage detection signals output from the overvoltage detection circuits 104 from each other.
09 and an OR circuit 110 for calculating the logical sum of the overvoltage detection signals insulated by the insulating means 109, and the measuring means 111 is configured to measure the number of times in accordance with the output change of the OR circuit 110. Is. According to a fourth aspect of the present invention, in the assembled battery charge control circuit according to the first aspect, the total voltage detection circuit 113 that measures the voltage of the entire assembled battery and the voltage measured by the total voltage detection circuit 113 are high. The charging current control means 103 for reducing the charging current supplied to the batteries constituting the assembled battery 1 is provided.

【0009】[0009]

【作用】請求項1に記載の発明では、組電池1を構成す
る各電池の端子電圧が第1の電圧を超えると過電圧検出
信号を出力し、その後に端子電圧が第1の電圧よりも低
い第2の電圧を下回ると、過電圧検出信号の出力を停止
する。請求項2に記載の発明では、過電圧検出回路10
4のいずれかから過電圧検出信号が出力される回数を計
測し、その回数が増えるほど各電池に供給する充電電流
を少なくする。請求項3に記載の発明では、それぞれの
過電圧検出回路104から出力された過電圧検出信号を
電気的に絶縁し、絶縁されたそれぞれの過電圧検出信号
の論理和を演算し、その論理和のレベル変化に応じて過
電圧検出信号が出力された回数を計測する。請求項4に
記載の発明では、組電池全体の電圧が高いほど、組電池
1を構成する各電池に供給する充電電流を少なくする。
According to the invention described in claim 1, when the terminal voltage of each battery constituting the assembled battery 1 exceeds the first voltage, an overvoltage detection signal is output, and thereafter the terminal voltage is lower than the first voltage. When it falls below the second voltage, the output of the overvoltage detection signal is stopped. In the invention according to claim 2, the overvoltage detection circuit 10 is provided.
The number of times the overvoltage detection signal is output from any one of 4 is measured, and the charging current supplied to each battery is reduced as the number of times increases. According to the third aspect of the present invention, the overvoltage detection signals output from the respective overvoltage detection circuits 104 are electrically insulated, the logical sum of the insulated overvoltage detection signals is calculated, and the level change of the logical sum is performed. And the number of times the overvoltage detection signal is output is measured. In the invention according to claim 4, the higher the voltage of the whole assembled battery, the smaller the charging current supplied to each battery constituting the assembled battery 1.

【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
の回路図である。図1では、図6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SW
1が接続される。103は組電池1に供給する充電電流
量を調節する定電流充電回路、104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11〜1nごとに設け
られている。105は過電圧検出回路104から過電圧
検出信号が出力されたときにAC充電器101からの充
電電流をバイパスするバイパス回路である。
First Embodiment FIG. 1 is a circuit diagram of a first embodiment of an assembled battery charging control circuit according to the present invention. In FIG. 1, the same components as those in FIG. 6 are denoted by the same reference numerals, and the differences will be mainly described below. In FIG. 1, 101 is an AC charger that outputs an AC voltage from a household outlet, 102 is a rectifier circuit that converts the AC voltage into a DC voltage, and a relay is provided between the AC charger 101 and the rectifier circuit 102. Contact SW (not shown)
1 is connected. Reference numeral 103 is a constant current charging circuit that adjusts the amount of charging current supplied to the assembled battery 1, and 104 is an overvoltage detection circuit that detects that the terminal voltage of a single cell exceeds a specified voltage and becomes an overvoltage. It is provided every 11 to 1n. Reference numeral 105 denotes a bypass circuit that bypasses the charging current from the AC charger 101 when the overvoltage detection signal is output from the overvoltage detection circuit 104.

【0012】図2は過電圧検出回路104およびバイパ
ス回路105の内部構成を示す回路図である。106は
単セルの端子電圧を検出する電圧検出回路、107は単
セルの端子電圧が第1の電圧V1以上になると過電圧検
出信号を出力し、その後は端子電圧が第1の電圧V1よ
り低い第2の電圧V2以上の間は継続して過電圧検出信
号を出力するヒステリシス回路である。108はヒステ
リシス回路107から過電圧検出信号が出力されるとハ
イレベルの信号を出力する定電流制御回路である。Tr
2は定電流制御回路108からハイレベルの信号が出力
されるとオンするトランジスタである。トランジスタT
r2がオンすると、コレクタ・エミッタ間に電流が流
れ、抵抗R9の両端に所定の電圧がかかり、図示のa点
の電圧が上昇する。抵抗のa点側は定電流制御回路10
8に接続されており、これにより定電流制御回路108
はトランジスタTr2に流れる電流量を検出する。
FIG. 2 is a circuit diagram showing the internal configuration of the overvoltage detection circuit 104 and the bypass circuit 105. Reference numeral 106 denotes a voltage detection circuit for detecting the terminal voltage of the single cell, 107 outputs an overvoltage detection signal when the terminal voltage of the single cell becomes equal to or higher than the first voltage V1, and thereafter, the first terminal voltage whose terminal voltage is lower than the first voltage V1. It is a hysteresis circuit that continuously outputs the overvoltage detection signal while the voltage V2 is 2 or more. Reference numeral 108 denotes a constant current control circuit that outputs a high level signal when the hysteresis circuit 107 outputs an overvoltage detection signal. Tr
A transistor 2 is turned on when a high level signal is output from the constant current control circuit 108. Transistor T
When r2 is turned on, a current flows between the collector and the emitter, a predetermined voltage is applied across the resistor R9, and the voltage at point a in the figure rises. The point a side of the resistor is the constant current control circuit 10
8 is connected to the constant current control circuit 108.
Detects the amount of current flowing through the transistor Tr2.

【0013】図1に戻って、109は過電圧検出回路1
04から出力されるそれぞれの過電圧検出信号を電気的
に絶縁するアイソレータである。アイソレータ109を
設けるのは、過電圧検出回路104の直流レベルがそれ
ぞれ異なるため、ショート等を起こさないようにするた
めである。110は各アイソレータ139の出力の論理
和を演算するオア回路である。オア回路110は、いず
れかの過電圧検出回路104が過電圧検出信号を出力す
るとハイレベルの信号を出力する。111はオア回路1
10の出力がローレベルからハイレベルに変化する回数
を計測する計測回路である。112は計測回路111に
よる計測値をアナログ値に変換するD/A変換回路であ
り、変換されたアナログ値は定電流充電回路103に入
力される。
Returning to FIG. 1, 109 is an overvoltage detection circuit 1.
This is an isolator that electrically insulates each of the overvoltage detection signals output from 04. The isolator 109 is provided to prevent a short circuit or the like from occurring because the direct current levels of the overvoltage detection circuit 104 are different. Reference numeral 110 is an OR circuit that calculates the logical sum of the outputs of the respective isolators 139. The OR circuit 110 outputs a high level signal when any of the overvoltage detection circuits 104 outputs an overvoltage detection signal. 111 is an OR circuit 1
It is a measuring circuit that measures the number of times the output of 10 changes from a low level to a high level. Reference numeral 112 denotes a D / A conversion circuit that converts the measurement value of the measurement circuit 111 into an analog value, and the converted analog value is input to the constant current charging circuit 103.

【0014】図3は単セルP,Q,Rの各端子電圧の時
間的変化を示す図であり、単セルPの変化を実線で、単
セルQの変化を一点鎖線で、単セルRの変化を二点鎖線
で示している。以下、図1〜3に基づいて、第1の実施
例の動作を説明する。充電を開始すると、時間t1のと
きに、単セルPの端子電圧が過充電電圧レベルである電
圧V1を越える。これにより、単セルPのヒステリシス
回路107から過電圧検出信号が出力され、それに応じ
て単セルPの定電流制御回路108はハイレベルの信号
を出力する。これにより、バイパス回路105内部のト
ランジスタTr2はオンし、単セルに流れるべき電流i
1はトランジスタTr2のコレクタ・エミッタ間を通っ
て流れる。以下、トランジスタTr2のコレクタ・エミ
ッタ間を流れる電流をバイパス電流i3と呼ぶ。
FIG. 3 is a diagram showing the time-dependent changes in the terminal voltages of the unit cells P, Q, and R. The change in the unit cell P is shown by a solid line, the change in the unit cell Q is shown by a chain line, and the change in the unit cell R is shown. The change is indicated by a chain double-dashed line. The operation of the first embodiment will be described below with reference to FIGS. When charging is started, at time t1, the terminal voltage of the unit cell P exceeds the voltage V1 which is the overcharge voltage level. As a result, the overvoltage detection signal is output from the hysteresis circuit 107 of the single cell P, and the constant current control circuit 108 of the single cell P outputs a high level signal in response thereto. As a result, the transistor Tr2 inside the bypass circuit 105 is turned on, and the current i that should flow in the single cell is
1 flows through between the collector and the emitter of the transistor Tr2. Hereinafter, the current flowing between the collector and the emitter of the transistor Tr2 will be referred to as the bypass current i3.

【0015】トランジスタTr2がオンのときにコレク
タ・エミッタ間に流せるバイパス電流i3の最大値を単
セルPへの充電電流i1よりも大きくすると、図2に示
すように単セルPからも電流i2がトランジスタTr2
のエミッタ・コレクタ間に流れる。これにより、単セル
Pの端子電圧は速やかに低下する。しかし、単セルPの
端子電圧が第1の電圧V1より小さい第2の電圧V2以
上であれば(図3の時間t1〜t2)、単セルPのヒス
テリシス回路107からは継続して過電圧検出信号が出
力される。
When the maximum value of the bypass current i3 that can flow between the collector and the emitter when the transistor Tr2 is on is made larger than the charging current i1 for the single cell P, the current i2 also flows from the single cell P as shown in FIG. Transistor Tr2
Flows between the emitter and collector of. As a result, the terminal voltage of the unit cell P rapidly decreases. However, if the terminal voltage of the unit cell P is equal to or higher than the second voltage V2 that is lower than the first voltage V1 (time t1 to t2 in FIG. 3), the overvoltage detection signal is continuously output from the hysteresis circuit 107 of the unit cell P. Is output.

【0016】図1,2に示すように、ヒステリシス回路
107から出力された過電圧検出信号はアイソレータ1
09によって電気的に絶縁された後、オア回路110に
入力される。いずれかのヒステリシス回路107が過電
圧検出信号を出力している場合には、オア回路110の
出力はローレベルからハイレベルに変化し、計測回路1
11は計測値を1だけカウントアップする。このよう
に、計測回路111は、いずれかの単セルの端子電圧が
過電圧検出レベルV1を超えた回数を計測する。
As shown in FIGS. 1 and 2, the overvoltage detection signal output from the hysteresis circuit 107 is the isolator 1
After being electrically insulated by 09, it is input to the OR circuit 110. When one of the hysteresis circuits 107 outputs the overvoltage detection signal, the output of the OR circuit 110 changes from the low level to the high level, and the measurement circuit 1
11 counts up the measured value by 1. In this way, the measurement circuit 111 measures the number of times that the terminal voltage of any single cell exceeds the overvoltage detection level V1.

【0017】時間t2になると、単セルPの端子電圧が
電圧V2を下回り、ヒステリシス回路107から過電圧
検出信号が出力されなくなる。これにより、単セルPの
バイパス回路105は動作を停止し、単セルPは再度充
電される(図3の時間t2〜t4)。
At time t2, the terminal voltage of the unit cell P falls below the voltage V2, and the hysteresis circuit 107 does not output the overvoltage detection signal. As a result, the bypass circuit 105 of the single cell P stops operating, and the single cell P is charged again (time t2 to t4 in FIG. 3).

【0018】時間t3になると、今度は単セルQの端子
電圧が電圧V1を上回り、単セルQのヒステリシス回路
107から過電圧検出信号が出力される。そして、単セ
ルQのバイパス回路105が動作を開始し、単セルQか
らバイパス回路105内部のトランジスタTr2に電流
が流れるため、単セルQの電圧は低下する。また、単セ
ルQのヒステリシス回路107が過電圧検出信号を出力
したことによって、計測回路111の計測値は2に変化
する。
At time t3, the terminal voltage of the single cell Q exceeds the voltage V1 this time, and the hysteresis circuit 107 of the single cell Q outputs the overvoltage detection signal. Then, the bypass circuit 105 of the single cell Q starts operating, and a current flows from the single cell Q to the transistor Tr2 inside the bypass circuit 105, so that the voltage of the single cell Q decreases. Further, the measurement value of the measurement circuit 111 changes to 2 because the hysteresis circuit 107 of the single cell Q outputs the overvoltage detection signal.

【0019】計測回路111の計測値は定電流充電回路
103に入力され、定電流充電回路103は当初よりも
少ない電流を各単セル11〜1nに供給する。これによ
り、各単セル11〜1nの過充電が防止される。このよ
うに、定電流充電回路103は、計測回路111による
計測値に応じて組電池1に流す充電電流量を変化させ、
計測値が大きいほど充電電流量を少なくする。
The measured value of the measuring circuit 111 is input to the constant current charging circuit 103, and the constant current charging circuit 103 supplies a smaller current than the initial value to each of the unit cells 11 to 1n. As a result, overcharge of each single cell 11 to 1n is prevented. In this way, the constant current charging circuit 103 changes the amount of charging current flowing through the assembled battery 1 according to the value measured by the measuring circuit 111,
The larger the measured value, the smaller the charging current amount.

【0020】時間t4になると、単セルPの端子電圧が
再度過電圧検出レベルである電圧V1を超え、再度単セ
ルPのバイパス回路105が動作を開始する。それとと
もに、計測回路111の計測値は3に変化し、定電流充
電回路103は今までよりも少ない量の充電電流を各単
セル11〜1nに供給する。
At time t4, the terminal voltage of the unit cell P again exceeds the voltage V1 which is the overvoltage detection level, and the bypass circuit 105 of the unit cell P starts operating again. At the same time, the measurement value of the measurement circuit 111 changes to 3, and the constant current charging circuit 103 supplies a smaller amount of charging current than before to each of the unit cells 11 to 1n.

【0021】時間t5では、単セルQの端子電圧が電圧
V1を下回り、単セルQのバイパス回路105は動作を
停止し、単セルQは再度充電される。その後、時間t6
になると、単セルRの端子電圧が過電圧検出レベルであ
る電圧V1を超え、単セルRのバイパス回路105が動
作を開始するとともに、計測回路111の計測値は4に
変化する。これにより、定電流充電回路103は、さら
に少ない量の電流を各単セルに供給する。
At time t5, the terminal voltage of the unit cell Q falls below the voltage V1, the bypass circuit 105 of the unit cell Q stops operating, and the unit cell Q is charged again. After that, time t6
Then, the terminal voltage of the single cell R exceeds the voltage V1 that is the overvoltage detection level, the bypass circuit 105 of the single cell R starts operating, and the measurement value of the measurement circuit 111 changes to 4. As a result, the constant current charging circuit 103 supplies a smaller amount of current to each unit cell.

【0022】以上に説明したように、第1の実施例によ
れば、過電圧検出回路104にヒステリシス特性を持た
せるようにしたため、過充電された単セルの端子電圧を
確実に下げることができる。また、単セルに流れる充電
電流以上の電流をバイパス回路105に流せるようにし
たため、単セル側からもバイパス回路に電流を流すこと
ができ、過充電された端子電圧を速やかに下げることが
できる。さらに、単セルがいったん満充電になっても、
その単セルの端子電圧が低下するとバイパス回路105
に充電電流をバイパスするのを停止して再度充電を行う
ようにしたため、バイパス回路105は間欠的にしか作
動せず、バイパス回路105が発熱するおそれはない。
さらにまた、満充電になった回数を計測し、回数が増え
るほど各単セルに流す充電電流を少なくするため、各単
セルの過充電を防ぎつつ、かつ各単セルを高速に充電す
ることができる。
As described above, according to the first embodiment, since the overvoltage detection circuit 104 is provided with the hysteresis characteristic, the terminal voltage of the overcharged single cell can be surely lowered. Further, since a current equal to or higher than the charging current flowing in the single cell can be made to flow in the bypass circuit 105, a current can also be made to flow from the single cell side in the bypass circuit, and the overcharged terminal voltage can be promptly lowered. Furthermore, even if the single cell is fully charged,
When the terminal voltage of the unit cell drops, the bypass circuit 105
Since the bypass of the charging current is stopped and the charging is performed again, the bypass circuit 105 operates only intermittently, and the bypass circuit 105 does not generate heat.
Furthermore, the number of times the battery is fully charged is measured, and the charging current flowing through each single cell is reduced as the number of times increases, so it is possible to charge each single cell at high speed while preventing overcharging of each single cell. it can.

【0023】−第2の実施例− 以下に説明する第2の実施例では、各単セルに供給する
充電電流量を組電池全体の電圧に応じて制御するもので
ある。図4は第2の実施例のブロック図であり、第1の
実施例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。第2の実施例の過電
圧検出回路104およびバイパス回路105は第1の実
施例と同様の構成を有する。図4に示す113は、組電
池全体の電圧を測定し、測定した電圧値に応じて定電流
充電回路103から各単セル11〜1nに供給する電流
量を調節する電圧検出回路である。
Second Embodiment In a second embodiment described below, the amount of charging current supplied to each single cell is controlled according to the voltage of the entire assembled battery. FIG. 4 is a block diagram of the second embodiment, in which components common to those of the first embodiment are designated by the same reference numerals,
The difference will be mainly described below. The overvoltage detection circuit 104 and the bypass circuit 105 of the second embodiment have the same configurations as those of the first embodiment. Reference numeral 113 shown in FIG. 4 is a voltage detection circuit that measures the voltage of the entire assembled battery and adjusts the amount of current supplied from the constant current charging circuit 103 to each of the unit cells 11 to 1n according to the measured voltage value.

【0024】図5は電圧検出回路113が定電流充電回
路103に指示する充電電流指示値の変化を示す図であ
り、横軸は組電池全体の電圧を示し、縦軸は充電電流指
示値を示す。図示のように、組電池全体の電圧が低い場
合には充電電流指示値は変化せず、電圧が所定値VLを
超えた時点から充電電流指示値は線形的に減少する。
FIG. 5 is a diagram showing changes in the charging current instruction value that the voltage detection circuit 113 instructs the constant current charging circuit 103. The horizontal axis represents the voltage of the entire battery pack and the vertical axis represents the charging current instruction value. Show. As shown in the figure, when the voltage of the entire assembled battery is low, the charging current instruction value does not change, and the charging current instruction value linearly decreases from the time when the voltage exceeds the predetermined value VL.

【0025】以下、図4,5に基づいて第2の実施例の
動作を説明する。充電を開始した当初は、定電流充電回
路103から十分な量の充電電流が各単セルに供給さ
れ、組電池全体の電圧は次第に高くなる。組電池全体の
電圧が所定値VLを超えると、電圧検出回路113は徐
々に充電電流を減らすように定電流充電回路103に指
示する。これにより、定電流充電回路103から供給さ
れる充電電流は次第に減少し、各単セルの過充電は防止
される。
The operation of the second embodiment will be described below with reference to FIGS. At the beginning of charging, a sufficient amount of charging current is supplied from the constant current charging circuit 103 to each unit cell, and the voltage of the entire assembled battery gradually increases. When the voltage of the entire assembled battery exceeds the predetermined value VL, the voltage detection circuit 113 instructs the constant current charging circuit 103 to gradually reduce the charging current. As a result, the charging current supplied from the constant current charging circuit 103 gradually decreases, and overcharge of each single cell is prevented.

【0026】このように、第2の実施例では、第1の実
施例よりも簡易な構成で第1の実施例と同様の効果を得
ることができる。
As described above, in the second embodiment, the same effect as that of the first embodiment can be obtained with a simpler structure than that of the first embodiment.

【0027】図5では、組電池全体の電圧が所定値を超
えると充電電流指示値を線形的に減少させているが、充
電電流指示値の減少のさせ方は図5に限定されず、曲線
的に減少させてもよい。
In FIG. 5, the charging current instruction value is linearly decreased when the voltage of the whole assembled battery exceeds a predetermined value, but the method of decreasing the charging current instruction value is not limited to that of FIG. May be reduced.

【0028】このように構成した実施例にあっては、計
測回路111は計測手段に、アイソレータ109は絶縁
手段に、電圧検出回路113は総電圧検出回路に、定電
流充電回路103は充電電流制御手段に、それぞれ対応
する。
In the embodiment thus constructed, the measuring circuit 111 serves as measuring means, the isolator 109 serves as insulating means, the voltage detecting circuit 113 serves as a total voltage detecting circuit, and the constant current charging circuit 103 serves as charging current control. It corresponds to each means.

【0029】[0029]

【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明によ
れば、電池の端子電圧が第1の電圧を超えると過電圧を
検出し、その後に第1の電圧よりも低い第2の電圧を下
回ると過電圧検出信号の出力を停止するようにしたた
め、各電池の端子電圧を確実に下げることができる。請
求項2に記載の発明によれば、過電圧検出信号が出力さ
れた回数が増えるほど各電池に供給する充電電流を少な
くするため、すべての電池の過充電を有効に防止でき
る。請求項3に記載の発明によれば、過電圧検出信号を
それぞれ互いに絶縁して論理和を演算し、この論理和の
演算結果によって過電圧検出信号が出力された回数を計
測するため、それぞれの過電圧検出回路の直流レベルに
差があってもショート等を起こすことなく論理和を演算
できる。請求項4に記載の発明によれば、組電池全体の
電圧が高いほど組電池を構成する電池に供給する充電電
流を少なくするようにしたため、各電池の過充電を確実
に防止できる。
As described above in detail, according to the present invention, when the terminal voltage of the battery exceeds the first voltage, the overvoltage is detected, and then the second voltage lower than the first voltage is detected. Since the output of the overvoltage detection signal is stopped when the voltage falls below the threshold voltage, the terminal voltage of each battery can be reliably reduced. According to the second aspect of the present invention, the charging current supplied to each battery is reduced as the number of times the overvoltage detection signal is output increases, so that overcharging of all batteries can be effectively prevented. According to the invention as set forth in claim 3, the overvoltage detection signals are insulated from each other to calculate a logical sum, and the number of times the overvoltage detection signal is output is measured based on the calculation result of the logical sum. Even if there is a difference in the DC level of the circuit, the logical sum can be calculated without causing a short circuit. According to the invention of claim 4, the higher the voltage of the entire assembled battery, the smaller the charging current supplied to the batteries constituting the assembled battery. Therefore, overcharging of each battery can be reliably prevented.

【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】過電圧検出回路およびバイパス回路の各内部構
成を示すブロック図。
FIG. 2 is a block diagram showing the internal configurations of an overvoltage detection circuit and a bypass circuit.

【図3】単セルP,Q,Rの端子電圧の時間的変化を示
す図。
FIG. 3 is a diagram showing temporal changes in terminal voltages of single cells P, Q, and R.

【図4】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. 4 is a block diagram of a second embodiment of an assembled battery charging control circuit according to the present invention.

【図5】組電池全体の電圧と充電電流指示値との関係を
示す図。
FIG. 5 is a diagram showing a relationship between the voltage of the entire assembled battery and a charging current instruction value.

【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内部構成を示す回
路図。
7 is a circuit diagram showing an internal configuration of the overvoltage detection circuit shown in FIG.

【図8】図6に示すバイパス回路の内部構成を示す回路
図。
FIG. 8 is a circuit diagram showing an internal configuration of a 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 5,105 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 定電流充電回路 106 電圧検出回路 107 ヒステリシス回路 108 定電流制御回路 109 アイソレータ 110 オア回路 111 計測回路 112 D/A変換回路 1 Battery pack 2 Charger 3 Relay contact 4,104 Overvoltage detection circuit 5,105 Bypass circuit 6 Inverter circuit 7 Motor 101 AC charger 102 Rectifier circuit 103 Constant current charging circuit 106 Voltage detection circuit 107 Hysteresis circuit 108 Constant current control circuit 109 Isolator 110 OR Circuit 111 Measurement Circuit 112 D / A Conversion Circuit

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 H02J 7/10 B ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (51) Int.Cl. 6 Identification code Internal reference number FI Technical indication H02J 7/10 B

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は、前記電池の端子電圧が第1の電
圧を越えると過電圧検出信号を出力し、その後に前記端
子電圧が前記第1の電圧よりも低い第2の電圧を下回る
と、前記過電圧検出信号の出力を停止することを特徴と
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 assembled-battery charge control circuit that includes an over-voltage detection circuit that outputs an over-voltage detection signal, and that prevents over-charge of each battery that constitutes the assembled battery, wherein the over-voltage detection circuit has a terminal voltage of the battery that is a first voltage. When the terminal voltage falls below a second voltage lower than the first voltage, the output of the overvoltage detection signal is stopped. 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、 前記過電圧検出回路のいずれかから前記過電圧検出信号
が出力される回数を計測する計測手段と、 前記計測手段によって計測された回数が増えるほど、前
記組電池を構成する前記電池に供給する充電電流を少な
くする充電電流制御手段とを備えることを特徴とする組
電池充電制御回路。
2. The battery pack charge control circuit according to claim 1, wherein the measuring means measures the number of times the overvoltage detection signal is output from any one of the overvoltage detection circuits, and the measuring means measures the number of times. A battery pack charge control circuit, comprising: a charging current control unit configured to reduce a charging current supplied to the batteries constituting the battery pack as the number of times increases.
【請求項3】 請求項1に記載された組電池充電制御回
路において、 前記各過電圧検出回路から出力された前記過電圧検出信
号をそれぞれ互いに電気的に絶縁する絶縁手段と、 この絶縁手段によってそれぞれ絶縁された前記過電圧検
出信号の論理和を演算するオア回路とを備え、 前記計測手段は、前記オア回路の出力変化に応じて前記
回数を計測することを特徴とする組電池充電制御回路。
3. The assembled battery charging control circuit according to claim 1, wherein the overvoltage detection signals output from the overvoltage detection circuits are electrically insulated from each other, and the insulation means insulates the overvoltage detection signals from each other. An OR circuit that calculates a logical sum of the generated overvoltage detection signals, and the measuring unit measures the number of times according to a change in the output of the OR circuit.
【請求項4】 請求項1に記載された組電池充電制御回
路において、 前記組電池全体の電圧を測定する総電圧検出回路と、 前記総電圧検出回路によって測定された電圧が高いほ
ど、前記組電池を構成する前記電池に供給する充電電流
を少なくする充電電流制御手段とを備えることを特徴と
する組電池充電制御回路。
4. The assembled battery charge control circuit according to claim 1, wherein the higher the voltage measured by the total voltage detection circuit that measures the voltage of the entire assembled battery and the higher the voltage of the assembled battery, the higher the voltage of the assembled battery. An assembled battery charging control circuit, comprising: a charging current control unit that reduces a charging current supplied to the battery that constitutes the battery.
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Cited By (7)

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