JPH0787675A - 組電池の充電装置 - Google Patents

組電池の充電装置

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JPH0787675A
JPH0787675A JP5255149A JP25514993A JPH0787675A JP H0787675 A JPH0787675 A JP H0787675A JP 5255149 A JP5255149 A JP 5255149A JP 25514993 A JP25514993 A JP 25514993A JP H0787675 A JPH0787675 A JP H0787675A
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charge
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Shozo Yoshikawa
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    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 各電池の充電状態を自動的にバランスをとり
ながら充電を行う組電池の充電装置を提供すること。 【構成】 2次電池を2個直列接続で使用する組電池を
定電圧充電方式で充電する組電池の充電装置において、
2個直列に接続された2次電池B−1、B−2の正極、
負極及び接続点よりリ−ド線を外部に引き出し各電池の
電圧を監視するオペアンプU1、U2を設け、更に各電
池毎に充電電流を制御するスイッチングトランジスタQ
2、Q3を設け、オペアンプU1、U2で各電池の充電
状態を監視しながら、その出力信号でスイッチングトラ
ンジスタQ2、Q3を作動させ充電電流を制御し、充電
の遅れている方の電池に対しては充電電流を増加させ各
電池の充電状態のバランスをとりながら充電を行うこと
を特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、2次電池を2個直列接
続で使用する組電池を定電圧充電方式で充電する組電池
の充電装置に関するものである。
【0002】
【従来技術】図4は組電池の充電の説明図である。図示
するように鉛電池やリチウムイオン電池等の2次電池B
−1と2次電池B−2を直列に接続してなる組電池Bの
充電を行う際は、規定電圧の定電圧値Eで過充電になら
ないよう監視しながら充電している。即ち、2次電池B
−1の電圧値V1と2次電池B−2の電圧V2及び組電
池Bの電圧値VBを常時又は周期的に監視し、2個の2
次電池B−1、B−2の電圧V1、V2が規定以上のア
ンバランスになれば充電を中止し組電池Bとしては不良
と判定している。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、2個の
2次電池は充電/放電を繰り返しているうちに特性の差
により電圧差や充電状態に差が生じてくる。従来の充電
装置では電池B−1と電池B−2に同じ充電電流を流し
ており、このままの状態で無理に充電/放電を繰り返せ
ば片方の電池が過充電となりその寿命を縮めることにな
ると同時に、他方の電池は充電不足になり電池としての
能力(容量)を充分発揮出来なくなる。また、単品の電
池としては良品でも組電池としては不良品となると云う
問題があった。
【0004】本発明は上述の点に鑑みてなされたもの
で、上記問題点を除去し、各電池の充電状態を自動的に
バランスをとりながら充電を行う組電池の充電装置を提
供することを目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
本発明は、2次電池を2個直列接続で使用する組電池を
定電圧充電方式で充電する組電池の充電装置において、
図1に示すように前記2個の直列に接続された2次電池
B−1、B−2の正極、負極及び接続点よりリ−ド線を
外部に引き出し各電池の電圧を監視するオペアンプU
1、U2を設け、更に各電池毎に充電電流を制御するス
イッチングトランジスタQ2、Q3を設け、前記オペア
ンプU1、U2で各電池の充電状態を監視しながら、そ
の出力信号で前記スイッチングトランジスタQ2、Q3
を作動させ充電電流を制御し、充電の遅れている方の電
池に対しては充電電流を充電の進んでいる方の電池より
多く流して各電池の充電状態のバランスをとりながら充
電を行うことを特徴とする組電池の充電装置。
【0006】
【作用】本発明では、図1に示すようにd点の電圧値>
b点の電圧値(V1<V2)の時は、オペアンプU1の
出力はハイレベルとなるためスイッチングトランジスタ
Q3はオンとなる。このため充電電流iは電池B−1を
充電した後、抵抗R7と電池B−2に分流される。従っ
て、電池B−1の電圧値V1は電池B−2の電圧値V2
の電圧に比べて急速に上昇する。また、d点の電圧値<
c点の電圧値(V1>V2)の時は、オペアンプU2の
出力はハイレベルとなるためスイッチングトランジスタ
Q2がONとなる。このため電池B−2の充電電流i2
は電池B−1の充電電流iとスイッチングトランジスタ
より供給される電流i1の和となる。従って、電池B−
2の電圧V2は電池B−1の電圧V1に較べ急速に上昇
する。これらはアンバランスが解消されれば(d点の電
圧<b点の電圧)、通常の充電動作に戻る。このように
してアンバランスを充電中に自動的に修正し電池の寿命
を延ばし、電池としての能力(容量)を充分発揮するこ
とができる。
【0007】
【実施例】以下本発明の一実施例を図面に基づいて詳細
に説明する。図1は本発明の組電池充電装置の回路を示
す図である。図示するように本発明の組電池充電装置は
トランジスタQ1、スイッチングトランジスタQ2、Q
3、オペアンプU1、U2、U3、抵抗器R1〜R7、
端子T1、T2、T3で構成され、2個の電池B−1と
電池B−2が直列に接続されてなる組電池Bを充電す
る。
【0008】入力電圧Viは入力端子Tiに入力され、
トランジスタQ1の端子11、出力端子12を経て充電
用の端子T1に出力される。トランジスタQ1の出力端
子12の電圧は抵抗器R1、R2で分圧され、該分圧さ
れた電圧値はオペアンプU3で基準電圧値Vrefと比
較され差電圧がトランジスタQ1の端子13にフィ−ド
バックされ、出力端子12の電圧、即ち端子T1の電圧
値は一定に維持される。
【0009】一方、入力端子Tiに入力された入力電圧
Viは抵抗器R6、スイッチングトランジスタQ2、抵
抗R7、スイッチングトランジスタQ3よりなる直列回
路に印加される。スイッチングトランジスタQ2がオン
になると電池B−2の充電電流i2は電池B−1からの
充電電流iとスイッチングトランジスタQ2からの充電
電流i1の和となり、スイッチングトランジスタQ3が
オンになると電池B−1を通った充電電流iは抵抗器R
7と電池B−2に分流するように制御される。
【0010】ここで、抵抗器R3の抵抗値r3と抵抗器
R5の抵抗値r5を等しく、r3≒r5とし、抵抗器R
4の抵抗値r4を適当な値に設定する。b点の電圧値は
a点の一定の定電圧値を抵抗R3と抵抗器R4、R5の
直列回路で分圧した値であり、d点の電圧値との差がオ
ペアンプU1に入力され、その出力でスイッチングトラ
ンジスタQ3を制御する。また、c点の電圧値はa点の
一定の電圧値を抵抗器R3、R4の直列回路と抵抗器R
5で分圧した値であり、d点の電圧値との差がオペアン
プU2に入力され、その出力でスイッチングトランジス
タQ2を制御する。
【0011】組電池Bの電池B−1の電圧値V1と電池
B−2の電圧値のバランスがとれているときは、c点の
電圧値<d点の電圧値<b点の電圧値(V1≒V2)と
なり、オペアンプU1及びU2の出力は共にロ−レベル
となり、スイッチングトランジスタQ2及びQ3は共に
オフとなる。このため電池B−1及びB−2は同じ充電
電流iで充電される。
【0012】図2は電池B−1の電圧値V1と電池B−
2の電圧値V2の関係が、V1<V2の時の充電電流の
流れを示す図である。V1<V2の時、抵抗器R4の抵
抗値r4を適当な値に設定すれば、d点の電圧値>b点
の電圧値となり、オペアンプU1の出力はハイレベル
(オペアンプU2の出力はロ−レベル)となるためスイ
ッチングトランジスタQ3はオンとなる(Q2はオ
フ)。このため充電電流iは電池B−1を充電した後、
抵抗R7と電池B−2に分流される。従って電池B−1
の電圧V1は電池B−2の電圧V2に比べ急速に上昇す
る。組電池Bの電池B−1及び電池B−2の電圧のバラ
ンスがとれてV1≒V2になれば上記に述べたように同
じ充電電流iが流れる。
【0013】図3は電池B−1の電圧値V1と電池B−
2の電圧値V2の関係が、V1>V2の時の充電電流の
流れを示す図である。V1>V2の時、d点の電圧値<
c点の電圧値となり、オペアンプU2の出力はハイレベ
ル(U1の出力はロ−レベル)となるためスイッチング
トランジスタQ2がONとなる(Q3はオフ)。このた
め電池B−2の充電電流i2は電池B−1の充電電流i
とスイッチングトランジスタより供給される電流i1の
和となる。従って、電池B−2の電圧V2は電池B−1
の電圧V1に較べ急速に上昇する。組電池Bの電池B−
1及び電池B−2の電圧のバランスがとれてV1≒V2
になれば上記に述べたように同じ充電電流iが流れる。
【0014】
【発明の効果】以上、詳細に説明したように本発明によ
れば、下記のような優れた効果が期待される。本装置を
使用して充電すれば組電池を構成する各電池の特性の
差、容量の差等により生じるアンバランスに対しても自
動的にバランスをとって充電されるので、過充電により
電池寿命を縮めることなく、また、充電の不足による容
量不足を起こすことなく電池容量を有効に使用すること
が出来る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の組電池充電装置の回路を示す図であ
る。
【図2】V1<V2の時の充電電流の流れを示す図であ
る。
【図3】V1>V2の時の充電電流の流れを示す図であ
る。
【図4】組電池の充電の説明図である。
【符号の説明】
Q1 トランジスタ Q2 トランジスタ Q3 トランジスタ U1 オペアンプ U2 オペアンプ U3 オペアンプ B1 電池 B2 電池 R3 抵抗 R4 抵抗 R5 抵抗 R6 抵抗 R7 抵抗 T1 端子 T2 端子

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 2次電池を2個直列に接続して使用する
    組電池を定電圧充電方式で充電する組電池の充電装置に
    おいて、 前記直列に接続された2次電池の正極及び負極及び接続
    点よりリ−ド線を外部に引き出し各電池の電圧を監視す
    る監視手段を設け、 更に各電池毎に充電電流を制御する電流制御手段を設
    け、 前記監視手段で各電池の充電状態を監視しながら、その
    出力信号で前記電流制御手段を作動させ充電電流を制御
    し、充電の遅れている方の電池に対しては充電電流を充
    電の進んでいる方の電池よりも多く流して各電池の充電
    状態のバランスをとりながら充電を行うことを特徴とす
    る組電池の充電装置。
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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