JPH08186940A - 組電池充電制御回路 - Google Patents
組電池充電制御回路Info
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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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- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
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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。
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。
Description
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【００１１】
−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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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）。
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）。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
例のブロック図。
【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。
成を示すブロック図。
【図３】単セルＰ，Ｑ，Ｒの端子電圧の時間的変化を示
す図。
す図。
【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。
例のブロック図。
【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。
示す図。
【図６】従来の組電池充電制御回路のブロック図。
【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。
路図。
【図８】図６に示すバイパス回路の内部構成を示す回路
図。
図。
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
───────────────────────────────────────────────────── 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
Claims (4)
- 【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。 - 【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。 - 【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。 - 【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。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6341023A JPH08186940A (ja) | 1994-12-29 | 1994-12-29 | 組電池充電制御回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6341023A JPH08186940A (ja) | 1994-12-29 | 1994-12-29 | 組電池充電制御回路 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08186940A true JPH08186940A (ja) | 1996-07-16 |
Family
ID=18342512
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6341023A Pending JPH08186940A (ja) | 1994-12-29 | 1994-12-29 | 組電池充電制御回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08186940A (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0851556A3 (en) * | 1996-12-26 | 2000-01-12 | Vlt Corporation | Battery charger |
| JP2011199920A (ja) * | 2010-03-17 | 2011-10-06 | Toyota Motor Corp | 車両の制御装置およびそれを搭載する車両 |
| JP2012075260A (ja) * | 2010-09-29 | 2012-04-12 | Hitachi Ltd | 充電制御装置 |
| JP2013055719A (ja) * | 2011-09-01 | 2013-03-21 | Omron Automotive Electronics Co Ltd | 組電池の充電制御装置および充電制御方法 |
| JP2013527741A (ja) * | 2010-05-21 | 2013-06-27 | ザ・ボーイング・カンパニー | バッテリーセルの充電均等化 |
| JP2013172551A (ja) * | 2012-02-21 | 2013-09-02 | Ntt Facilities Inc | 組電池充電システムおよび組電池充電方法 |
| JP2013258828A (ja) * | 2012-06-12 | 2013-12-26 | Asahi Kasei Corp | 充電システムおよび充電方法 |
-
1994
- 1994-12-29 JP JP6341023A patent/JPH08186940A/ja active Pending
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0851556A3 (en) * | 1996-12-26 | 2000-01-12 | Vlt Corporation | Battery charger |
| JP2011199920A (ja) * | 2010-03-17 | 2011-10-06 | Toyota Motor Corp | 車両の制御装置およびそれを搭載する車両 |
| JP2013527741A (ja) * | 2010-05-21 | 2013-06-27 | ザ・ボーイング・カンパニー | バッテリーセルの充電均等化 |
| JP2012075260A (ja) * | 2010-09-29 | 2012-04-12 | Hitachi Ltd | 充電制御装置 |
| JP2013055719A (ja) * | 2011-09-01 | 2013-03-21 | Omron Automotive Electronics Co Ltd | 組電池の充電制御装置および充電制御方法 |
| JP2013172551A (ja) * | 2012-02-21 | 2013-09-02 | Ntt Facilities Inc | 組電池充電システムおよび組電池充電方法 |
| JP2013258828A (ja) * | 2012-06-12 | 2013-12-26 | Asahi Kasei Corp | 充電システムおよび充電方法 |
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