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JP2005086867A - Charging control system - Google Patents

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JP2005086867A
JP2005086867A JP2003314011A JP2003314011A JP2005086867A JP 2005086867 A JP2005086867 A JP 2005086867A JP 2003314011 A JP2003314011 A JP 2003314011A JP 2003314011 A JP2003314011 A JP 2003314011A JP 2005086867 A JP2005086867 A JP 2005086867A
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JP
Japan
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charging
switch element
voltage
battery
secondary battery
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Abandoned
Application number
JP2003314011A
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Japanese (ja)
Inventor
Akihiko Kudo
彰彦 工藤
Masaki Nagaoka
正樹 長岡
Kenichiro Tsuru
憲一朗 水流
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Resonac Corp
Original Assignee
Shin Kobe Electric Machinery Co Ltd
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Publication date
Application filed by Shin Kobe Electric Machinery Co Ltd filed Critical Shin Kobe Electric Machinery Co Ltd
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a charging control system which conducts a cell balance operation without heating or energy loss of a bypass circuit and at a low cost. <P>SOLUTION: The charging control system charges a capacitor 11 by turning ON any one of switches 7-1 to 7-4, connected to a single cell to be conducted at a voltage measuring time by a microcomputer 6, and allows to measure the voltage of the single cell to be measured by the microcomputer 6, by turning ON the switch 9 to connect the capacitor 11 with the microcomputer 6. At the charging time, a switch 8 is turned ON, the switch connected to the single cell to be charged of the switches 7-1 to 7-4 is controlled to be turned ON, and each single cell is charged to a constant voltage, by switching the same charging power supply 12. The voltage measurement and charging are conducted for 25 ms per single cell. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

本発明は充電制御システムに係り、特に、複数個の二次電池が直列に接続された組電池を充電する充電制御システムに関する。   The present invention relates to a charge control system, and more particularly to a charge control system that charges an assembled battery in which a plurality of secondary batteries are connected in series.

従来、複数個の二次電池が直列接続された組電池を充電するには、各二次電池の電圧を測定しかつセルバランスをとって充電する充電制御システムが用いられてきた。特に、エネルギー密度が高く過充電に配慮を要するリチウムイオン電池では、安全性を確保するために各二次電池の電圧検出が不可欠である。また、リチウムイオン電池は、ニッケル水素電池のように過充電によりセルバランスをとることができないため、二次電池間の充電状態が異なってくると、組電池として充放電可能な容量が少なくなると共に、二次電池の劣化状態が異なる結果、組電池としての寿命も短くなるので、二次電池間の充電状態を揃えるセルバランス機能が不可欠である。   Conventionally, in order to charge an assembled battery in which a plurality of secondary batteries are connected in series, a charge control system that measures the voltage of each secondary battery and charges the battery in a balanced manner has been used. In particular, in a lithium ion battery with high energy density and consideration for overcharge, voltage detection of each secondary battery is indispensable in order to ensure safety. In addition, since the lithium ion battery cannot balance the cells by overcharging like the nickel metal hydride battery, if the state of charge between the secondary batteries differs, the capacity that can be charged and discharged as an assembled battery decreases. As a result of the different deterioration states of the secondary batteries, the life of the assembled battery is also shortened. Therefore, a cell balance function for aligning the state of charge between the secondary batteries is indispensable.

このため、リチウムイオン電池の充電では、単電池と並列にバイパス抵抗を接続してバイパス放電を行って充電状態を揃える、つまりセルバランス動作を行う技術が知られている(例えば、特許文献1参照)。この技術では、例えば、図5に示すように、4直列の電池でバイパス放電を行って充電状態を行い、単電池1にバイパス抵抗2及びスイッチング素子3を接続する構成となっている。また、単電池1の電圧は差動増幅器4を用いて組電池の−端子をグランドとする電圧に変換され、変換出力はマルチプレクサ5を通じてマイコン6のA/Dコンバータ入力に接続される。マイコン6のポート出力はマルチプレクサの入力チャンネルすなわち単電池を選択すると共に、スイッチング素子3の制御出力にもなっている。マイコン6は、システム起動時に単電池1の開放電圧をマルチプレクサを制御しながら切り替えてA/Dコンバータで測定し、単電池1の開放電圧から計算される残存容量を計算し、4個の単電池の最少の残存容量との差分の容量のみスイッチング素子3を制御してバイパス放電動作を行う。   For this reason, in the charging of a lithium ion battery, a technique is known in which a bypass resistor is connected in parallel with a single cell to perform a bypass discharge to align the state of charge, that is, a cell balance operation is performed (see, for example, Patent Document 1). ). In this technique, for example, as shown in FIG. 5, a bypass state is performed by using four series batteries to perform a charge state, and a bypass resistor 2 and a switching element 3 are connected to the unit cell 1. The voltage of the unit cell 1 is converted into a voltage having the negative terminal of the assembled battery as the ground using the differential amplifier 4, and the converted output is connected to the A / D converter input of the microcomputer 6 through the multiplexer 5. The port output of the microcomputer 6 selects an input channel of the multiplexer, that is, a single cell, and also serves as a control output of the switching element 3. The microcomputer 6 switches the open voltage of the single cell 1 while controlling the multiplexer at the time of system start-up, measures it with an A / D converter, calculates the remaining capacity calculated from the open voltage of the single cell 1, and calculates four single cells. The switching element 3 is controlled only for the capacity that is the difference from the minimum remaining capacity, and the bypass discharge operation is performed.

また、組電池では単電池が直列に接続されているので、A/Dコンバータの電源を絶縁して測定入力を切り替えない限り、A/Dコンバータで単セル電圧を直接高精度に測定することができないため、A/Dコンバータのグランド端子を組電池の最下位単電池の−端子と接続し、単電池の電圧をグランド端子レベルに変換する電圧検出回路が用いられてきた(例えば、特許文献2参照)。このような電圧検出回路は、分圧回路と差動増幅回路とが組み合わされている。   In the battery pack, since the cells are connected in series, the A / D converter can directly measure the single cell voltage with high accuracy unless the power supply of the A / D converter is isolated and the measurement input is switched. For this reason, a voltage detection circuit has been used in which the ground terminal of the A / D converter is connected to the minus terminal of the lowest unit cell of the assembled battery and the voltage of the unit cell is converted to the ground terminal level (for example, Patent Document 2). reference). In such a voltage detection circuit, a voltage dividing circuit and a differential amplifier circuit are combined.

特開2000−92732号公報JP 2000-92732 A 特開2001−231177号公報JP 2001-231177 A

しかしながら、特許文献1の技術では、バイパス放電を行うため、充電エネルギーが熱としてエネルギーロスが生じると共に、バイパス抵抗に比較的大電流を流すため部品が大型化し、また、単電池電圧の測定回路が複雑となりコスト高となる、という問題がある。   However, in the technique of Patent Document 1, since the bypass discharge is performed, the charging energy is lost due to heat, and a relatively large current is caused to flow through the bypass resistor. There is a problem that it becomes complicated and expensive.

また、特許文献2の技術では、±50mV程度の電圧検出精度を確保するためには高精度の抵抗及び低オフセット電圧のオペアンプが必要なため、回路構成的に複雑になると共にコスト高の要因となっていた。   In addition, the technique of Patent Document 2 requires a high-precision resistor and an operational amplifier with a low offset voltage in order to ensure a voltage detection accuracy of about ± 50 mV. It was.

本発明は上記事案に鑑み、バイパス回路の発熱やエネルギーロスのないセルバランス動作を行うと共に低コストの充電制御システムを提供することを課題とする。   An object of the present invention is to provide a low-cost charge control system while performing a cell balance operation without heat generation and energy loss of the bypass circuit in view of the above-described case.

上記課題を解決するために、本発明の第1の態様は、複数個の二次電池が直列に接続された組電池を充電する充電制御システムにおいて、前記各二次電池を二次電池毎に定電圧充電するための第1電源と、一端が前記各二次電池の+端子に接続され、他端が前記第1電源の+端子に接続された第1スイッチ素子群と、一端が前記各二次電池の−端子に接続され、他端が前記第1電源の−端子に接続された第2スイッチ素子群と、前記各二次電池を充電対象の二次電池毎に前記第1電源に接続して充電するように前記第1及び第2スイッチ素子群のうちそれぞれ1のスイッチ素子を順次オン状態に制御する制御手段と、を備える。   In order to solve the above-described problem, a first aspect of the present invention is a charge control system for charging an assembled battery in which a plurality of secondary batteries are connected in series, wherein each secondary battery is assigned to each secondary battery. A first power source for constant voltage charging, a first switch element group having one end connected to the + terminal of each secondary battery and the other end connected to the + terminal of the first power source, and one end connected to each A second switch element group connected to the negative terminal of the secondary battery and having the other end connected to the negative terminal of the first power source; and each secondary battery as the first power source for each secondary battery to be charged. Control means for sequentially controlling one switch element of each of the first and second switch element groups so as to be connected and charged.

第1の態様では、制御手段により第1及び第2スイッチ素子群のうち充電対象の二次電池に接続されたそれぞれ1のスイッチ素子が順次オン状態に制御されるため、各二次電池は同一の第1電源が切り替えられて定電圧充電されるので、バイパス放電を行わずにセルバランスをとることができる。従って、バイパス回路の発熱やエネルギーロスのないセルバランス動作を実現できる。   In the first aspect, each of the secondary batteries is the same because the control device sequentially controls each one switch element connected to the secondary battery to be charged in the first and second switch element groups. Since the first power source is switched and charged at a constant voltage, cell balance can be achieved without performing bypass discharge. Therefore, a cell balance operation without heat generation and energy loss of the bypass circuit can be realized.

また、上記課題を解決するために、本発明の第2の態様は、複数個の二次電池が直列に接続された組電池を充電する充電制御システムにおいて、前記各二次電池を二次電池毎に定電圧充電するための第1電源と、前記各二次電池の電池電圧を検出するためのコンデンサと、前記各二次電池の電池電圧を測定するための電圧測定回路と、一端が前記各二次電池の+端子に接続され、他端が前記コンデンサの一端に接続された第1スイッチ素子群と、一端が前記各二次電池の−端子に接続され、他端が前記コンデンサの他端に接続された第2スイッチ素子群と、一端が前記コンデンサの一端に接続され他端が前記充電用電源の+端子に接続されたスイッチ素子と、一端が前記コンデンサの他端に接続され他端が前記充電用電源の−端子に接続されたスイッチ素子とを有する第3スイッチ素子と、一端が前記コンデンサの一端に接続され他端が前記電圧測定回路の一端に接続されたスイッチ素子と、一端が前記コンデンサの他端に接続され他端が前記電圧測定回路の他端に接続されたスイッチ素子とを有する第4スイッチ素子と、前記各二次電池の電圧測定時に、前記第1及び第2スイッチ素子群のうち測定対象の二次電池に接続されたそれぞれ1のスイッチ素子をオン状態として該測定対象の二次電池の電池電圧で前記コンデンサを充電した後前記それぞれ1のスイッチ素子をオフ状態としてから前記第4スイッチ素子をオン状態とし前記電圧測定回路による前記各二次電池の電池電圧の測定を許容し、前記各二次電池の充電時に、前記第3スイッチ素子をオン状態とすると共に、前記各二次電池を充電対象の二次電池毎に前記第1電源に接続して充電するように前記第1及び第2スイッチ素子群のうちそれぞれ1のスイッチ素子をオン状態に制御する制御手段と、を備える。   In order to solve the above-mentioned problem, a second aspect of the present invention is a charge control system for charging an assembled battery in which a plurality of secondary batteries are connected in series, wherein each secondary battery is a secondary battery. A first power source for charging at a constant voltage every time, a capacitor for detecting the battery voltage of each secondary battery, a voltage measuring circuit for measuring the battery voltage of each secondary battery, A first switch element group connected to the + terminal of each secondary battery, the other end connected to one end of the capacitor, one end connected to the-terminal of each secondary battery, and the other end of the capacitor A second switch element group connected to one end, a switch element having one end connected to one end of the capacitor and the other end connected to the positive terminal of the charging power supply, and one end connected to the other end of the capacitor The end is connected to the negative terminal of the charging power source. A third switch element having a switch element; a switch element having one end connected to one end of the capacitor and the other end connected to one end of the voltage measuring circuit; and one end connected to the other end of the capacitor and the other end A fourth switch element having a switch element connected to the other end of the voltage measurement circuit; and when measuring the voltage of each secondary battery, the secondary battery to be measured in the first and second switch element groups After each of the connected switch elements is turned on and the capacitor is charged with the battery voltage of the secondary battery to be measured, the switch element is turned off and the fourth switch element is turned on. Allowing measurement of the battery voltage of each of the secondary batteries by a voltage measurement circuit, and turning on the third switch element when charging each of the secondary batteries, Control means for controlling one switch element of each of the first and second switch element groups to be in an ON state so that a secondary battery is charged by being connected to the first power source for each secondary battery to be charged; Is provided.

第2の態様では、制御手段により、電圧測定時には、第1及び第2スイッチ素子群のうち測定対象の二次電池に接続されたそれぞれ1のスイッチ素子がオン状態とされることでコンデンサが充電され、第4スイッチ素子がオン状態とされることで電圧測定回路とコンデンサとが接続されて電圧測定回路による各二次電池の電池電圧の測定が許容されるので、組電池の−端子をグランドとする1個の電圧測定回路及びコンデンサで各二次電池の電池電圧を測定でき、マルチプレクサ等のコスト高となる部品が不要なため、充電制御システムの低コスト化を図ることができると共に、充電時には、第3スイッチ素子がオン状態とされ、第1及び第2スイッチ素子群のうち充電対象の二次電池に接続されたそれぞれ1のスイッチ素子がオン状態に制御されるため、各二次電池は同一の第1電源が切り替えられて定電圧充電されるので、バイパス放電を行わずにセルバランスをとることができる。このとき、制御手段は、各二次電池を二次電池毎に電圧測定と充電とを切り替えて順次充電するようにしてもよい。   In the second aspect, when the voltage is measured by the control means, the capacitor is charged by turning on each one switch element connected to the secondary battery to be measured in the first and second switch element groups. When the fourth switch element is turned on, the voltage measurement circuit and the capacitor are connected to allow the voltage measurement circuit to measure the battery voltage of each secondary battery. The battery voltage of each secondary battery can be measured with a single voltage measurement circuit and capacitor, and costly components such as multiplexers are not required, so the charge control system can be reduced in cost and charged. Sometimes, the third switch element is turned on, and one switch element connected to the secondary battery to be charged is controlled to be turned on in the first and second switch element groups. To be, since the secondary battery is a constant voltage is switched first power same charge can take cell balance without bypass discharge. At this time, the control means may sequentially charge each secondary battery by switching between voltage measurement and charging for each secondary battery.

上記第1及び第2の態様において、組電池を充電するための第2電源を更に備え、制御回路が、第2電源で充電末期又は充電末期近傍まで充電された組電池について更に満充電となるまで、各二次電池を充電対象の二次電池毎に第1電源に接続して充電するように第1及び第2スイッチ素子群のうちそれぞれ1のスイッチ素子をオン状態に制御すれば、第2電源で組電池全体を同時に充電できるので、充電時間を短縮することができると共に、充電末期又は充電末期近傍から満充電までの間に各二次電池のセルバランスをとればよいので、第1電源の小容量化及び低コスト化を図ることができる。   In the first and second aspects, the battery pack further includes a second power source for charging the assembled battery, and the control circuit is further fully charged with respect to the assembled battery charged to the end of charging or near the end of charging with the second power supply. Until each of the first and second switch element groups is controlled to be turned on so that each secondary battery is charged by being connected to the first power source for each secondary battery to be charged, Since the entire assembled battery can be charged simultaneously with two power sources, the charging time can be shortened, and the cell balance of each secondary battery can be obtained from the end of charging or near the end of charging to full charging. The capacity of the power source can be reduced and the cost can be reduced.

本発明の第1の態様によれば、制御手段により第1及び第2スイッチ素子群のうち充電対象の二次電池に接続されたそれぞれ1のスイッチ素子が順次オン状態に制御されるため、各二次電池は同一の第1電源が切り替えられて定電圧充電されるので、バイパス放電を行わずにセルバランスをとることができる、という効果を得ることができる。   According to the first aspect of the present invention, each of the switch elements connected to the secondary battery to be charged in the first and second switch element groups is sequentially controlled to be turned on by the control means. Since the secondary battery is charged at a constant voltage by switching the same first power supply, it is possible to obtain an effect that cell balance can be achieved without performing bypass discharge.

本発明の第2の態様によれば、制御手段により、電圧測定時には、第1及び第2スイッチ素子群のうち測定対象の二次電池に接続されたそれぞれ1のスイッチ素子がオン状態とされることでコンデンサが充電され、第4スイッチ素子がオン状態とされることで電圧測定回路とコンデンサとが接続されて電圧測定回路による各二次電池の電池電圧の測定が許容されるので、組電池の−端子をグランドとする1個の電圧測定回路及びコンデンサで各二次電池の電池電圧を測定でき、マルチプレクサ等のコスト高となる部品が不要なため、充電制御システムの低コスト化を図ることができると共に、充電時には、第3スイッチ素子がオン状態とされ、第1及び第2スイッチ素子群のうち充電対象の二次電池に接続されたそれぞれ1のスイッチ素子がオン状態に制御されるため、各二次電池は同一の第1電源が切り替えられて定電圧充電されるので、バイパス放電を行わずにセルバランスをとることができる、という効果を得ることができる。   According to the second aspect of the present invention, at the time of voltage measurement, one switching element connected to the secondary battery to be measured in the first and second switching element groups is turned on by the control means. Since the capacitor is charged and the fourth switch element is turned on, the voltage measurement circuit and the capacitor are connected, and the measurement of the battery voltage of each secondary battery by the voltage measurement circuit is allowed. The battery voltage of each secondary battery can be measured with a single voltage measurement circuit and capacitor with the-terminal of the ground as a capacitor, and costly components such as multiplexers are unnecessary, so the cost of the charge control system can be reduced. At the time of charging, the third switch element is turned on, and one switch element connected to the secondary battery to be charged is selected from the first and second switch element groups. Since each secondary battery is controlled at a constant voltage by switching the same first power source, the cell balance can be obtained without performing bypass discharge. .

(第1実施形態)
以下、図面を参照して、本発明を充放電制御システムに適用した第1の実施の形態について説明する。
(First embodiment)
Hereinafter, a first embodiment in which the present invention is applied to a charge / discharge control system will be described with reference to the drawings.

図1に示すように、本実施形態の充放電制御システム20は、充放電制御システム20全体を制御するマイクロコンピュータ(以下、マイコンという。)6と、直列に接続され組電池1を構成する二次電池(以下、単電池という。)1−1、1−2、1−3、1−4を単電池毎に定電圧で充電するための充電用回路12(第1電源)と、各単電池の電池電圧を検出するためのコンデンサ11と、FET等で構成された複数のスイッチ素子とを有して構成されている。   As shown in FIG. 1, a charge / discharge control system 20 according to the present embodiment includes a microcomputer 6 (hereinafter referred to as a microcomputer) that controls the entire charge / discharge control system 20 and a battery pack 2 connected in series. A charging circuit 12 (first power supply) for charging the secondary batteries (hereinafter referred to as single cells) 1-1, 1-2, 1-3, and 1-4 at a constant voltage for each single cell, A capacitor 11 for detecting the battery voltage of the battery and a plurality of switch elements formed of FETs or the like are included.

単電池1−1の正極端子にはスイッチ素子の一端が接続されており、スイッチ素子の他端はコンデンサ11の一端に接続されている。また、単電池1−1の負極端子には別のスイッチ素子の一端が接続されており、このスイッチ素子の他端はコンデンサ11の他端に接続されている。これら2つのスイッチ素子は、スイッチ7−1を構成している。同様に、単電池1−2及びコンデンサ11の間、単電池1−3及びコンデンサ11の間、及び、単電池1−4及びコンデンサ11の間にも、それぞれスイッチ7−2、7−3、7−4が接続されている。これらスイッチ7−1〜7−4は、一端が各単電池の正極端子に接続され他端がコンデンサ11の一端に接続されたスイッチ素子群(第1スイッチ素子群)と、一端が各単電池の負極端子に接続され他端がコンデンサ11の他端に接続されたスイッチ素子群(第2スイッチ素子群)とを構成しており、各単電池に対応して一対の連動スイッチとして機能する。   One end of the switch element is connected to the positive terminal of the unit cell 1-1, and the other end of the switch element is connected to one end of the capacitor 11. One end of another switch element is connected to the negative electrode terminal of the unit cell 1-1, and the other end of the switch element is connected to the other end of the capacitor 11. These two switch elements constitute a switch 7-1. Similarly, switches 7-2, 7-3, between the unit cell 1-2 and the capacitor 11, between the unit cell 1-3 and the capacitor 11, and between the unit cell 1-4 and the capacitor 11, respectively. 7-4 is connected. Each of the switches 7-1 to 7-4 has a switch element group (first switch element group) in which one end is connected to the positive terminal of each unit cell and the other end is connected to one end of the capacitor 11, and one end of each unit cell. And a switch element group (second switch element group) having the other end connected to the other end of the capacitor 11 and functions as a pair of interlocking switches corresponding to each unit cell.

また、コンデンサ11の一端は他端が充電用電源12の+端子に接続されたスイッチ素子の一端に接続されており、コンデンサ11の他端は他端が充電用電源12の−端子に接続された別のスイッチ素子の一端に接続されている。これら2つのスイッチ素子は、連動する一対のスイッチ8(第3スイッチ素子)を構成している。   Further, one end of the capacitor 11 is connected to one end of a switch element whose other end is connected to the + terminal of the charging power source 12, and the other end of the capacitor 11 is connected to the − terminal of the charging power source 12. It is connected to one end of another switch element. These two switch elements constitute a pair of interlocking switches 8 (third switch elements).

更に、コンデンサ11の一端は他端がマイコン6に接続されたスイッチ素子の一端に接続されており、コンデンサ11の他端は他端が組電池1のグランド(単電池1−4の負極端子)に接続された別のスイッチ素子の一端に接続されている。これら2つのスイッチ素子は、連動する一対のスイッチ9(第4スイッチ素子)を構成している。   Further, one end of the capacitor 11 is connected to one end of a switch element whose other end is connected to the microcomputer 6, and the other end of the capacitor 11 is connected to the ground of the assembled battery 1 (the negative terminal of the unit cell 1-4). Is connected to one end of another switch element connected to. These two switch elements constitute a pair of interlocking switches 9 (fourth switch elements).

マイコン6は、演算処理を行うCPU、制御プログラムや後述するテーブル等を格納したROM、CPUのワークエリアとして働くRAM、及び、アナログ電圧をデジタル変換する電圧測定回路の一部としてのA/Dコンバータを含んで構成されている。スイッチ9を構成する2つのスイッチ素子の他端は、それぞれ、マイコン6のA/Dコンバータの入力側となるA/D入力及びグランドに接続されている。また、マイコン6は、上述したスイッチ7−1〜7−4、8、9を構成するスイッチ素子にハイレベル信号を出力しこれらのスイッチをオン状態とするための出力ポートを有している。   The microcomputer 6 includes a CPU that performs arithmetic processing, a ROM that stores a control program and a table that will be described later, a RAM that functions as a work area of the CPU, and an A / D converter as a part of a voltage measurement circuit that converts an analog voltage into digital. It is comprised including. The other ends of the two switch elements constituting the switch 9 are connected to the A / D input and the ground which are the input sides of the A / D converter of the microcomputer 6, respectively. Further, the microcomputer 6 has an output port for outputting a high level signal to the switch elements constituting the above-described switches 7-1 to 7-4, 8, and 9 and turning on these switches.

また、各単電池には、負極活物質に非晶質炭素材、正極活物質にマンガン含有複酸化物を用いたリチウムイオン電池が用いられており、各単電池の定格電圧は3.6V、定格容量は1000mAhである。また、充電用電源12には4.2V、4A制限のものが用いられている。   Each unit cell uses a lithium ion battery using an amorphous carbon material as a negative electrode active material and a manganese-containing complex oxide as a positive electrode active material. The rated voltage of each unit cell is 3.6 V, The rated capacity is 1000 mAh. The charging power supply 12 is limited to 4.2V, 4A.

次に、本実施形態の充放電制御システム20の充電動作についてマイコン6のCPUを主体として説明する。なお、初期状態では、上述したスイッチ素子は全てオフ状態とされている。   Next, the charging operation of the charge / discharge control system 20 of the present embodiment will be described with the CPU of the microcomputer 6 as a main component. In the initial state, all of the above-described switch elements are in an off state.

CPUは、スイッチ7−1に接続された出力ポートに所定時間(例えば、1ms)ハイレベル信号を出力し、スイッチ7−1をオン状態とした後、スイッチ7−1に接続された出力ポートの出力信号をローレベルとしスイッチ7−1をオフ状態とする。これにより、コンデンサ11には単電池1−1の電池電圧(開放電圧)が印加(充電)される。   The CPU outputs a high level signal to the output port connected to the switch 7-1 for a predetermined time (for example, 1 ms), turns on the switch 7-1, and then the output port connected to the switch 7-1. The output signal is set to low level and the switch 7-1 is turned off. Thereby, the battery voltage (open voltage) of the unit cell 1-1 is applied (charged) to the capacitor 11.

次に、スイッチ9に接続された出力ポートにハイレベル信号を出力してスイッチ9をオン状態とし、A/Dコンバータでデジタル電圧に変換されたコンデンサ11の両端電圧を単電池1−1の電池電圧として取り込み、スイッチ9に接続された出力ポートの出力信号をローレベルとしスイッチ9をオフ状態とする。初期状態でRAMには単電池の開放電圧(OCV)と充電状態(SOC)との関係テーブル(又は関係式)が展開されており、取得した電池電圧により単電池1−1の充電状態を演算し、電圧測定対象の単電池(単電池1−1)が満充電状態か否かを判断する。この間の動作時間も1msに設定されている。なお、コンデンサ11はA/Dコンバータの作動により残存電荷が小さくなるように容量が設定されている。   Next, a high level signal is output to the output port connected to the switch 9 to turn on the switch 9, and the voltage across the capacitor 11 converted into a digital voltage by the A / D converter is used as the battery of the cell 1-1. The voltage is taken in, the output signal of the output port connected to the switch 9 is set to low level, and the switch 9 is turned off. In the initial state, the RAM has a relation table (or relational expression) between the open voltage (OCV) and the state of charge (SOC) of the unit cell, and calculates the state of charge of the unit cell 1-1 based on the acquired battery voltage. Then, it is determined whether or not the unit cell (unit cell 1-1) for voltage measurement is in a fully charged state. The operation time during this period is also set to 1 ms. Capacitor 11 is set to have a capacity so that the residual charge is reduced by the operation of the A / D converter.

単電池1−1が満充電状態でないときは、出力ポートを介してスイッチ7−1、8をオン状態とし、単電池1−1と充電用電源12とを接続する。これにより、単電池1−1は充電用電源12により定電圧充電される。充電時間は約23msに設定されている。充電時間が経過すると、スイッチ7−1、8をオフ状態とし、スイッチ9をオン状態としてコンデンサ11に充電された電荷をマイコン6内でA/D入力からグランドに逃がした後、スイッチ9をオフ状態とし、同様に、単電池1−2、1−3、1−4について電圧測定及び充電を行い、単電池1−4の充電が終了すると、再度単電池1−1から同じ動作を実行する。なお、CPUは、単電池1個について25msで電圧測定及び充電を終了し、次の(下位の)単電池の電圧測定及び充電を実行する。   When the unit cell 1-1 is not fully charged, the switches 7-1 and 8 are turned on via the output port, and the unit cell 1-1 and the charging power source 12 are connected. Thereby, the unit cell 1-1 is charged at a constant voltage by the charging power source 12. The charging time is set to about 23 ms. When the charging time elapses, the switches 7-1 and 8 are turned off, the switch 9 is turned on, the charge charged in the capacitor 11 is released from the A / D input to the ground in the microcomputer 6, and the switch 9 is turned off. Similarly, voltage measurement and charging are performed on the unit cells 1-2, 1-3, and 1-4, and when the unit cell 1-4 is charged, the same operation is performed again from the unit cell 1-1. . Note that the CPU ends voltage measurement and charging for each unit cell in 25 ms, and performs voltage measurement and charging for the next (lower) unit cell.

一方、対象単電池(例えば、単電池1−1)が満充電状態のときは、過充電に対する安全性を確保するため対象単電池については充電を行わず、次の対象単電池(例えば、単電池1−2)について電圧測定乃至充電を実行する。CPUは、組電池1を構成する全単電池が満充電状態となったときに、以上の充電ルーチンを終了する。なお、下表1はCPUが制御するスイッチの動作を表している。   On the other hand, when the target cell (for example, the cell 1-1) is fully charged, the target cell is not charged in order to ensure safety against overcharging, and the next target cell (for example, Voltage measurement or charging is performed on the battery 1-2). The CPU ends the above charging routine when all the cells constituting the assembled battery 1 are fully charged. Table 1 below shows the operation of the switch controlled by the CPU.

次に、本実施形態の充放電制御システム20について行った充電試験の結果について説明する。本試験では、意図的に単電池1−1〜1−4の充電容量を異ならせた組電池1を用意して上述した充電ルーチンを実行した。   Next, the result of the charge test performed on the charge / discharge control system 20 of the present embodiment will be described. In this test, the battery pack 1 in which the charging capacities of the cells 1-1 to 1-4 were intentionally varied was prepared and the above-described charging routine was executed.

図2に、試験結果として、充電時の各単電池の平均電圧及び平均電流の特性線図を示す。図2に示すように、全単電池は、充電末期には全て定電圧状態となっており、電圧が全て揃った状態で充電が終了することが確認された。   FIG. 2 shows a characteristic diagram of the average voltage and average current of each unit cell during charging as a test result. As shown in FIG. 2, all the single cells were in a constant voltage state at the end of charging, and it was confirmed that charging was completed in a state where all voltages were aligned.

以上のように、本実施形態の充放電制御システム20では、単電池1−1〜1−4の電圧測定時に、マイコン6により、測定対象の単電池に接続されたスイッチ7−1〜7−4のいずれかがオン状態とされることでコンデンサ11が充電され、スイッチ9がオン状態とされることでコンデンサ11とマイコン6とが接続されてマイコン6による測定対象単電池の電圧測定が許容される。このため、組電池1の−端子をグランドとするマイコン6内の1個の電圧測定回路とコンデンサ11とで各単電池の電圧測定ができ、マルチプレクサ等のコスト高となる部品が不要なため、充放電制御システムの低コスト化を図ることができる。   As described above, in the charge / discharge control system 20 of the present embodiment, the switches 7-1 to 7- connected to the measurement target cell by the microcomputer 6 at the time of voltage measurement of the cells 1-1 to 1-4. 4 is turned on, the capacitor 11 is charged. When the switch 9 is turned on, the capacitor 11 and the microcomputer 6 are connected to allow the microcomputer 6 to measure the voltage of the unit cell to be measured. Is done. For this reason, the voltage of each single cell can be measured with one voltage measuring circuit in the microcomputer 6 and the capacitor 11 with the negative terminal of the assembled battery 1 as the ground, and costly parts such as a multiplexer are unnecessary. Cost reduction of the charge / discharge control system can be achieved.

また、本実施形態の充放電制御システム20では、単電池1−1〜1−4の充電時に、スイッチ8がオン状態とされると共に、スイッチ7−1〜7−4のうち充電対象の単電池に接続されたスイッチがオン状態に制御され、各単電池は同一の充電用電源12が切り替えられて定電圧充電される。このため、従来技術のようにバイパス放電を行わずにセルバランスをとることができるので、バイパス回路が不要となり、バイパス回路の発熱やエネルギーロスを生ずることもない。しかも、試験結果(図3)に示したように、全単電池の電圧が全て揃った状態で充電を終了させることができる。   Further, in the charge / discharge control system 20 of the present embodiment, the switch 8 is turned on when the cells 1-1 to 1-4 are charged, and the unit to be charged among the switches 7-1 to 7-4 is charged. A switch connected to the battery is controlled to be in an ON state, and each cell is charged at a constant voltage by switching the same charging power source 12. For this reason, since the cell balance can be achieved without performing the bypass discharge as in the prior art, the bypass circuit becomes unnecessary, and the heat generation and energy loss of the bypass circuit do not occur. In addition, as shown in the test results (FIG. 3), the charging can be terminated in a state where all the voltages of all the single cells are prepared.

更に、本実施形態の充放電制御システム20では、単電池当たり25msの短時間で電圧測定及び充電を行っている。このため、組電池1が突然放電状態となっても各単電池の電圧はほぼ揃っており、単電池間の充電状態が異なることに起因する組電池1全体の容量低下や劣化の問題を生ずることもない。   Furthermore, in the charge / discharge control system 20 of this embodiment, voltage measurement and charging are performed in a short time of 25 ms per cell. For this reason, even if the assembled battery 1 is suddenly discharged, the voltages of the individual batteries are almost the same, which causes a problem of capacity reduction and deterioration of the entire assembled battery 1 due to different charging states between the single batteries. There is nothing.

(第2実施形態)
次に、本発明を充放電制御システムに適用した第2の実施の形態について説明する。なお、本実施形態以下の実施形態において、第1実施形態と同一構成には同一符号を付してその説明を省略し、異なる箇所のみ説明する。
(Second Embodiment)
Next, a second embodiment in which the present invention is applied to a charge / discharge control system will be described. In the following embodiments, the same components as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, description thereof is omitted, and only different portions will be described.

図3に示すように、本実施形態の充放電制御システムでは、組電池1の+端子(単電池1−1の正極端子)と端子Aとの間にFET等で構成されたスイッチ10が挿入されている。スイッチ10は、通常はオン状態であり、マイコン6の出力ポートからのハイレベル信号の出力によりオフ状態となる。端子A、Bの間には、組電池1を定電圧充電するための組電池充電用電源(第2電源)が接続される。   As shown in FIG. 3, in the charge / discharge control system of this embodiment, a switch 10 composed of an FET or the like is inserted between the + terminal of the battery pack 1 (the positive terminal of the cell 1-1) and the terminal A. Has been. The switch 10 is normally in an on state, and is in an off state when a high level signal is output from the output port of the microcomputer 6. An assembled battery charging power source (second power source) for charging the assembled battery 1 at a constant voltage is connected between the terminals A and B.

本実施形態では、端子A、B間に組電池充電用電源が接続されると、CPUは、組電池充電用電源で組電池1を構成する各単電池を充電末期近傍(例えば、4.0V)まで充電した後、スイッチ10をオフ状態とし、その後、第1実施形態で説明したように、単電池毎に電圧測定及び充電用電源12による充電を行い、満充電まで充電する。CPUによる組電池1の充電末期近傍まで充電されたか否かの判断は、例えば、組電池充電用電源接続前に各単電池の充電状態を演算しておき、組電池充電用電源が接続されたときに、各単電池の充電状態により組電池1の充電末期近傍までの推定充電時間を演算してその間スイッチ10をオン状態としておくようにしてもよいし、所定時間毎にスイッチ10をオフ状態として各単電池の開放電圧を測定して組電池1の充電状態を把握するようにしてもよい。   In this embodiment, when an assembled battery charging power source is connected between the terminals A and B, the CPU supplies each unit cell constituting the assembled battery 1 with the assembled battery charging power source in the vicinity of the end of charging (for example, 4.0 V). ), The switch 10 is turned off, and thereafter, as described in the first embodiment, the voltage measurement and charging by the charging power source 12 are performed for each cell, and charging is performed until the battery is fully charged. The determination of whether or not the assembled battery 1 has been charged to the vicinity of the end of charging by the CPU is performed by, for example, calculating the charging state of each unit cell before connecting the assembled battery charging power source, and connecting the assembled battery charging power source. Sometimes, the estimated charging time until the end of charging of the assembled battery 1 is calculated according to the charging state of each unit cell, and the switch 10 may be turned on during that time, or the switch 10 may be turned off every predetermined time. As an alternative, the open voltage of each unit cell may be measured to determine the state of charge of the battery pack 1.

本実施形態の充放電制御システムでは、上述した第1実施形態の充放電システム20の作用効果に加え、組電池充電用電源により組電池1を構成する各単電池が同時に充電末期近傍まで充電されるので、単電池全体に対する充電時間を短くすることができる。また、本実施形態の充放電制御システムでは、充電末期から満充電の間のみ各単電池のセルバランスをとればよいので、充電用電源12の小容量化及び低コスト化を図ることができる。   In the charge / discharge control system of the present embodiment, in addition to the effects of the charge / discharge system 20 of the first embodiment described above, each unit cell constituting the assembled battery 1 is simultaneously charged to the vicinity of the end of charging by the assembled battery charging power source. Therefore, the charging time for the whole cell can be shortened. Moreover, in the charge / discharge control system of this embodiment, since the cell balance of each single battery should just be taken between the end of charge and a full charge, the capacity | capacitance of the power supply 12 for charge and cost reduction can be achieved.

(第3実施形態)
次に、本発明を充放電制御システムに適用した第3の実施の形態について説明する。なお、本実施形態は第1実施形態の組電池1が複数個直列に接続されたときの充放電制御システムの例である。
(Third embodiment)
Next, a third embodiment in which the present invention is applied to a charge / discharge control system will be described. In addition, this embodiment is an example of a charging / discharging control system when the assembled battery 1 of 1st Embodiment is connected in series.

図4に示すように、本実施形態の充放電制御システムは、複数個の充放電制御システム20と、各充放電制御システム20を制御する上位制御ユニット30とを有している。   As shown in FIG. 4, the charge / discharge control system of the present embodiment includes a plurality of charge / discharge control systems 20 and a host control unit 30 that controls each charge / discharge control system 20.

上位制御ユニット30は、高速で演算処理を行うCPU、制御プログラムやテーブル等を格納したROM、CPUのワークエリアとして働くRAM、及び、各充放電制御システム20のマイコン6と通信線33を介して情報の授受を行うための通信ポートを有している。これに対応して、各充放電システム20のマイコン6にも通信ポートが設けられている。   The host control unit 30 includes a CPU that performs high-speed arithmetic processing, a ROM that stores control programs and tables, a RAM that serves as a work area for the CPU, and the microcomputer 6 and the communication line 33 of each charge / discharge control system 20. It has a communication port for sending and receiving information. Correspondingly, a communication port is also provided in the microcomputer 6 of each charge / discharge system 20.

最上位の組電池1の+端子は、組電池1全体が放電状態、充電状態、休止状態のいずれの状態にあるかを検出するためのホール素子31の一端に接続されており、ホール素子31の他端はFET等で構成されたスイッチ32の一端に接続されている。また、ホール素子31の出力側は上位制御ユニット30に接続されている。スイッチ32の他端は組電池1全体の正極端子となる端子Aに接続されている。スイッチ32は、上位制御ユニット30の出力ポートに接続されており、上位制御ユニット30のCPUによりオン状態又はオフ状態に制御される。なおスイッチ32は、通常はオン状態であり、上位制御ユニット30の出力ポートからのハイレベル信号の出力によりオフ状態となる。また、最下位の組電池1の−端子は、組電池1全体の負極端子となる端子Bに接続されている。   The + terminal of the uppermost assembled battery 1 is connected to one end of the Hall element 31 for detecting whether the entire assembled battery 1 is in a discharged state, a charged state, or a resting state. The other end of the switch is connected to one end of a switch 32 composed of an FET or the like. The output side of the hall element 31 is connected to the host control unit 30. The other end of the switch 32 is connected to a terminal A that is a positive terminal of the assembled battery 1. The switch 32 is connected to the output port of the host control unit 30 and is controlled to be turned on or off by the CPU of the host control unit 30. Note that the switch 32 is normally in an on state, and is in an off state by the output of a high level signal from the output port of the host control unit 30. Further, the minus terminal of the lowest assembled battery 1 is connected to a terminal B serving as a negative electrode terminal of the entire assembled battery 1.

各充放電制御システム20のマイコン6は、第1実施形態の場合と異なり、組電池1を構成する各単電池の電圧測定及び充電を行うが、測定した電圧から各単電池の充電状態の演算は行わず、通信線33を介して測定した各単電池の電圧を上位制御ユニット30に報知し、上位制御ユニット30が各組電池1を構成する各単電池の充電状態を演算する構成が採られている。   Unlike the first embodiment, the microcomputer 6 of each charge / discharge control system 20 measures and charges the voltage of each unit cell constituting the assembled battery 1, and calculates the charge state of each unit cell from the measured voltage. The voltage of each unit cell measured via the communication line 33 is notified to the host control unit 30, and the host control unit 30 calculates the charge state of each unit battery constituting each assembled battery 1. It has been.

上位制御ユニット30は、ホール素子31の出力を監視しており、端子A、B間に組電池1全体を充電する充電用電源が接続されると、組電池1全体が充電状態となったことを把握し、組電池1が満充電状態か否かを判断する。肯定判断のときは過充電を防止するためにスイッチ32をオフ状態し、否定判断のときは、スイッチ32をオン状態のまま維持する。   The host control unit 30 monitors the output of the Hall element 31, and when the charging power source for charging the entire assembled battery 1 is connected between the terminals A and B, the entire assembled battery 1 is in a charged state. And whether or not the assembled battery 1 is fully charged is determined. When the determination is affirmative, the switch 32 is turned off to prevent overcharging, and when the determination is negative, the switch 32 is maintained in the on state.

上位制御ユニット30は、上述したように、各組電池1を構成する各単電池の充電状態を把握しているので、充電用電源により各組電池1が充電末期近傍まで充電される推定充電時間を演算して、当該時間が経過するとスイッチ32をオフ状態とする。これにより、組電池1全体は充放電休止状態となる。上位制御ユニット30は、通信線33を介して各充放電制御ユニット20のマイコン6に各単電池の電圧測定及び充電を指示する。これにより、第1実施形態と同様に、各組電池1を構成する各単電池は満充電まで充電される。   As described above, the upper control unit 30 grasps the charging state of each unit cell constituting each assembled battery 1, so that the estimated charging time during which each assembled battery 1 is charged to the vicinity of the end of charging by the charging power source. When the time has elapsed, the switch 32 is turned off. Thereby, the whole assembled battery 1 will be in a charging / discharging rest state. The host control unit 30 instructs the microcomputer 6 of each charge / discharge control unit 20 to measure and charge the voltage of each unit cell via the communication line 33. Thereby, each cell which comprises each assembled battery 1 is charged to full charge similarly to 1st Embodiment.

なお、第3実施形態の充放電制御システムは、上述した第2実施形態の充放電制御システムと同様の作用効果を奏する。また、第2実施形態に示した組電池1が充電末期近傍にあるかの判断及びスイッチ10のオンオフ制御は、必ずしもマイコン6で行う必要はなく、第3実施形態に示したように、上位制御ユニット30等マイコン6の外部で行うようにしてもよい。   In addition, the charging / discharging control system of 3rd Embodiment has an effect similar to the charging / discharging control system of 2nd Embodiment mentioned above. Further, the determination as to whether or not the assembled battery 1 shown in the second embodiment is in the vicinity of the end of charging and the on / off control of the switch 10 are not necessarily performed by the microcomputer 6, and as shown in the third embodiment, the upper control It may be performed outside the microcomputer 6 such as the unit 30.

また、上記実施形態では、マイコン6のCPUが各単電池の電圧を全てデジタル値として取得することができるので、マイコン6又は上位制御ユニット30は電圧測定結果を各単電池の異常判定や組電池1に対する充電停止判定に用いるようにしてもよい。   Moreover, in the said embodiment, since CPU of the microcomputer 6 can acquire all the voltage of each single battery as a digital value, the microcomputer 6 or the high-order control unit 30 uses the voltage measurement result as an abnormality determination of each single battery, or an assembled battery. 1 may be used for determining whether to stop charging.

また、上記実施形態では、各単電池について電圧測定と充電とを続けて行う例を示したが、全単電池の電圧測定を行った後、単電池毎に充電を行うようにしてもよい。   Moreover, although the example which performs voltage measurement and charge continuously about each single cell was shown in the said embodiment, after measuring the voltage of all the single cells, you may make it charge for every single cell.

更に、上記実施形態では、単電池に過充電に注意を要するリチウムイオン電池を例示し、充放電制御システム20にスイッチ8、9、コンデンサ11を設けた例を示したが、過充電に配慮のいらない二次電池では、スイッチ8、9やコンデンサ11を欠く構成を採るようにしてもよい。   Furthermore, in the above-described embodiment, a lithium ion battery that requires attention to overcharging as a single battery is illustrated, and an example in which the switches 8 and 9 and the capacitor 11 are provided in the charge / discharge control system 20 has been described. A secondary battery that is not required may be configured to lack the switches 8 and 9 and the capacitor 11.

本発明の充電制御システムは、バイパス回路の発熱やエネルギーロスのないセルバランス動作を行うと共に低コストのため、製造、販売等に寄与し、産業上利用することができる。   The charge control system of the present invention performs cell balance operation without heat generation and energy loss of the bypass circuit and contributes to manufacturing, sales, etc. because of low cost, and can be used industrially.

本発明が適用可能な第1実施形態の充放電制御システムのブロック回路図である。1 is a block circuit diagram of a charge / discharge control system according to a first embodiment to which the present invention is applicable. 第1実施形態の充放電制御システムで充電を行ったときの各単電池の平均電圧及び平均電流の推移を示す特性線図である。It is a characteristic diagram which shows transition of the average voltage and average current of each cell when it charges with the charge / discharge control system of 1st Embodiment. 本発明が適用可能な第2実施形態の充放電制御システムのブロック回路図である。It is a block circuit diagram of the charging / discharging control system of 2nd Embodiment which can apply this invention. 本発明が適用可能な第3実施形態の充放電制御システムのブロック回路図である。It is a block circuit diagram of the charging / discharging control system of 3rd Embodiment which can apply this invention. 従来技術の充放電制御システムのブロック回路図である。It is a block circuit diagram of the charging / discharging control system of a prior art.

符号の説明Explanation of symbols

1 組電池
1−1、1−2、1−3、1−4 単電池(二次電池)
6 マイクロコンピュータ(制御手段、電圧測定回路)
7−1、7−2、7−3、7−4 スイッチ(第1スイッチ群、第2スイッチ群)
8 スイッチ(第3スイッチ素子)
9 スイッチ(第4スイッチ素子)
11 コンデンサ
12 充電用電源(第1電源)
20 充放電制御システム
1 assembled battery 1-1, 1-2, 1-3, 1-4 cell (secondary battery)
6 Microcomputer (control means, voltage measurement circuit)
7-1, 7-2, 7-3, 7-4 switches (first switch group, second switch group)
8 switch (third switch element)
9 Switch (4th switch element)
11 Capacitor 12 Power supply for charging (first power supply)
20 Charge / Discharge Control System

Claims (4)

複数個の二次電池が直列に接続された組電池を充電する充電制御システムにおいて、
前記各二次電池を二次電池毎に定電圧充電するための第1電源と、
一端が前記各二次電池の+端子に接続され、他端が前記第1電源の+端子に接続された第1スイッチ素子群と、
一端が前記各二次電池の−端子に接続され、他端が前記第1電源の−端子に接続された第2スイッチ素子群と、
前記各二次電池を充電対象の二次電池毎に前記第1電源に接続して充電するように前記第1及び第2スイッチ素子群のうちそれぞれ1のスイッチ素子を順次オン状態に制御する制御手段と、
を備えた充電制御システム。
In a charge control system for charging an assembled battery in which a plurality of secondary batteries are connected in series,
A first power source for charging each secondary battery at a constant voltage for each secondary battery;
A first switch element group having one end connected to the + terminal of each secondary battery and the other end connected to the + terminal of the first power source;
A second switch element group having one end connected to the-terminal of each secondary battery and the other end connected to the-terminal of the first power source;
Control for sequentially controlling one switch element of each of the first and second switch element groups so as to charge each secondary battery connected to the first power source for each secondary battery to be charged. Means,
With charge control system.
複数個の二次電池が直列に接続された組電池を充電する充電制御システムにおいて、
前記各二次電池を二次電池毎に定電圧充電するための第1電源と、
前記各二次電池の電池電圧を検出するためのコンデンサと、
前記各二次電池の電池電圧を測定するための電圧測定回路と、
一端が前記各二次電池の+端子に接続され、他端が前記コンデンサの一端に接続された第1スイッチ素子群と、
一端が前記各二次電池の−端子に接続され、他端が前記コンデンサの他端に接続された第2スイッチ素子群と、
一端が前記コンデンサの一端に接続され他端が前記充電用電源の+端子に接続されたスイッチ素子と、一端が前記コンデンサの他端に接続され他端が前記充電用電源の−端子に接続されたスイッチ素子とを有する第3スイッチ素子と、
一端が前記コンデンサの一端に接続され他端が前記電圧測定回路の一端に接続されたスイッチ素子と、一端が前記コンデンサの他端に接続され他端が前記電圧測定回路の他端に接続されたスイッチ素子とを有する第4スイッチ素子と、
前記各二次電池の電圧測定時に、前記第1及び第2スイッチ素子群のうち測定対象の二次電池に接続されたそれぞれ1のスイッチ素子をオン状態として該測定対象の二次電池の電池電圧で前記コンデンサを充電した後前記それぞれ1のスイッチ素子をオフ状態としてから前記第4スイッチ素子をオン状態とし前記電圧測定回路による前記各二次電池の電池電圧の測定を許容し、前記各二次電池の充電時に、前記第3スイッチ素子をオン状態とすると共に、前記各二次電池を充電対象の二次電池毎に前記第1電源に接続して充電するように前記第1及び第2スイッチ素子群のうちそれぞれ1のスイッチ素子をオン状態に制御する制御手段と、
を備えた充電制御システム。
In a charge control system for charging an assembled battery in which a plurality of secondary batteries are connected in series,
A first power source for charging each secondary battery at a constant voltage for each secondary battery;
A capacitor for detecting a battery voltage of each of the secondary batteries;
A voltage measuring circuit for measuring a battery voltage of each of the secondary batteries;
A first switch element group having one end connected to the + terminal of each secondary battery and the other end connected to one end of the capacitor;
A second switch element group having one end connected to the-terminal of each secondary battery and the other end connected to the other end of the capacitor;
A switch element having one end connected to one end of the capacitor and the other end connected to the positive terminal of the charging power source, and one end connected to the other end of the capacitor and the other end connected to the negative terminal of the charging power source. A third switch element having a switch element;
A switching element having one end connected to one end of the capacitor and the other end connected to one end of the voltage measuring circuit, and one end connected to the other end of the capacitor and the other end connected to the other end of the voltage measuring circuit A fourth switch element having a switch element;
At the time of measuring the voltage of each of the secondary batteries, the battery voltage of the secondary battery to be measured is turned on by switching each one of the first and second switch element groups connected to the secondary battery to be measured. And after charging the capacitor, each of the one switch element is turned off and then the fourth switch element is turned on to allow the voltage measurement circuit to measure the battery voltage of each of the secondary batteries. When the battery is charged, the first switch and the second switch are set so that the third switch element is turned on, and the secondary batteries are connected to the first power source for each secondary battery to be charged. Control means for controlling one switch element of each element group to an ON state;
With charge control system.
前記制御手段は、前記各二次電池を二次電池毎に前記電圧測定と前記充電とを切り替えて順次充電することを特徴とする請求項2に記載の充電システム。   The charging system according to claim 2, wherein the control unit sequentially charges each of the secondary batteries by switching between the voltage measurement and the charging for each secondary battery. 前記組電池を充電するための第2電源を更に備え、前記制御回路は、前記第2電源で充電末期又は充電末期近傍まで充電された組電池について更に満充電となるまで、前記各二次電池を充電対象の二次電池毎に前記第1電源に接続して充電するように前記第1及び第2スイッチ素子群のうちそれぞれ1のスイッチ素子をオン状態に制御することを特徴とする請求項1乃至請求項3のいずれか1項に記載の充電制御システム。   The secondary battery further includes a second power source for charging the assembled battery, and the control circuit further recharges each of the secondary batteries until the assembled battery charged to the end of charging or near the end of charging is further fully charged. 2. Each of the first and second switch element groups is controlled to be in an ON state so that each secondary battery to be charged is connected to the first power source for charging. The charge control system according to any one of claims 1 to 3.
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