JP2001008373A - Battery unit and charging method of battery - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、バッテリー装置及
びバッテリーの充電方法に関し、例えば直列に接続した
複数のバッテリーセルを充電する場合に適用することが
できる。本発明は、複数のバッテリーセルを直列に充電
する主充電経路と、バッテリーセル単位で充電する補助
充電経路とを設けることにより、所望のバッテリーセル
だけを選択的に充電する場合の熱損失を低減することが
できるようにする。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a battery device and a method for charging a battery, and can be applied to, for example, a case where a plurality of battery cells connected in series are charged. The present invention reduces heat loss when selectively charging only desired battery cells by providing a main charging path for charging a plurality of battery cells in series and an auxiliary charging path for charging in battery cell units. To be able to.
【0002】[0002]
【従来の技術】従来、リチウムイオンバッテリー、ニッ
ケルカドミウムバッテリー等においては、種々の電子機
器の電源として使用されている。このようなバッテリー
にあっては、必要に応じて基本構成単位であるバッテリ
ーセルを直列接続して、所望の電圧を確保するようにな
されている。2. Description of the Related Art Conventionally, lithium ion batteries, nickel cadmium batteries and the like have been used as power supplies for various electronic devices. In such a battery, battery cells, which are basic structural units, are connected in series as necessary to secure a desired voltage.
【0003】このようなバッテリーを使用して充放電を
繰り返すと、各バッテリーセルの特性、各バッテリーセ
ルを監視する電子回路等により、各バッテリーセルの容
量にばらつきを避け得ない。またこのように各バッテリ
ーセルの容量にばらつきが生じた状態でバッテリーを使
用すると、一部のバッテリーセルが過放電又は過充電に
なり、またはバッテリーの全体容量が低下する。When charging and discharging are repeated using such a battery, variations in the capacity of each battery cell cannot be avoided due to the characteristics of each battery cell, an electronic circuit for monitoring each battery cell, and the like. In addition, when a battery is used in a state where the capacity of each battery cell varies, some of the battery cells are overdischarged or overcharged, or the overall capacity of the battery is reduced.
【0004】そのため従来の充電方法では、充電電流を
迂回させる迂回回路を各バッテリーセル毎に並列に接続
し、他のバッテリーセルに比して容量の多いバッテリー
セルの充電電流をこの迂回回路により迂回させることに
より、容量の少ないバッテリーセルだけを選択的に充電
して、各バッテリーセルの容量のばらつきを補正するよ
うになされている。Therefore, in the conventional charging method, a bypass circuit for bypassing the charging current is connected in parallel for each battery cell, and the charging current of the battery cell having a larger capacity than other battery cells is bypassed by this bypass circuit. By doing so, only the battery cells having a small capacity are selectively charged, and the variation in the capacity of each battery cell is corrected.
【0005】[0005]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら従来の充
電方法では、充電電流を迂回させる迂回回路において、
結局余分な充電電流を消費することにより、大きな熱損
失の発生を避け得ない問題がある。However, in the conventional charging method, in a bypass circuit for bypassing the charging current,
As a result, there is a problem that a large heat loss cannot be avoided by consuming the extra charging current.
【0006】このように大きな熱損失が発生する場合に
は、迂回回路の放熱性を高めるために装置が大型化し、
また充電効率が低下するようになる。When such a large heat loss occurs, the size of the device is increased in order to enhance the heat radiation of the bypass circuit,
In addition, the charging efficiency decreases.
【0007】特に充電時間を短くするために充電電流を
増大させた場合には、迂回回路の熱損失も極端に増大す
ることになる。In particular, when the charging current is increased in order to shorten the charging time, the heat loss of the bypass circuit also increases extremely.
【0008】本発明は以上の点を考慮してなされたもの
で、所望のバッテリーセルだけを選択的に充電する場合
の熱損失を低減することができるバッテリー装置及びバ
ッテリーの充電方法を提案しようとするものである。The present invention has been made in view of the above points, and it is an object of the present invention to propose a battery device and a battery charging method capable of reducing heat loss when selectively charging only a desired battery cell. Is what you do.
【0009】[0009]
【課題を解決するための手段】かかる課題を解決するた
め、請求項1に係る発明においては、バッテリー装置に
適用して、複数のバッテリーセルを直列に充電する主充
電経路と、バッテリーセル単位で充電する補助充電経路
とを有する。In order to solve this problem, the invention according to claim 1 is applied to a battery device, and a main charging path for charging a plurality of battery cells in series, and a main charging path for each battery cell. And an auxiliary charging path for charging.
【0010】また請求項7に係る発明においては、バッ
テリーの充電方法に適用して、複数のバッテリーセルを
直列に充電する主充電処理と、バッテリーセル単位で充
電する補助充電処理とを有する。The invention according to claim 7 is applied to a method of charging a battery, and includes a main charging process of charging a plurality of battery cells in series and an auxiliary charging process of charging a battery cell unit.
【0011】請求項1による構成によれば、複数のバッ
テリーセルを直列に充電する主充電経路と、バッテリー
セル単位で充電する補助充電経路とを有することによ
り、容量の不足するバッテリーセルに選択的に充電電流
を供給できることにより、従来の迂回回路による場合に
比して熱損失を低減することができ、これにより所望の
バッテリーセルだけを選択的に充電する場合の熱損失を
低減することができる。According to the first aspect of the present invention, a main charging path for charging a plurality of battery cells in series and an auxiliary charging path for charging each battery cell are provided, so that the battery cells having a shortage of capacity can be selectively used. Can supply a charging current to the battery, so that heat loss can be reduced as compared with the case of using a conventional bypass circuit, thereby reducing heat loss when selectively charging only a desired battery cell. .
【0012】また請求項7による構成によれば、バッテ
リーの充電方法に適用して、複数のバッテリーセルを直
列に充電する主充電処理と、バッテリーセル単位で充電
する補助充電処理とを有することにより、容量の不足す
るバッテリーセルに選択的に充電電流を供給できること
により、従来の迂回回路による場合に比して熱損失を低
減し、所望のバッテリーセルだけを選択的に充電する場
合の熱損失を低減することができる。According to the configuration of the present invention, the present invention is applied to a method of charging a battery, and has a main charging process of charging a plurality of battery cells in series and an auxiliary charging process of charging a battery cell unit. In addition, since the charging current can be selectively supplied to the battery cells having insufficient capacity, the heat loss can be reduced as compared with the conventional bypass circuit, and the heat loss when selectively charging only the desired battery cells can be reduced. Can be reduced.
【0013】[0013]
【発明の実施の形態】以下、適宜図面を参照しながら本
発明の実施の形態を詳述する。Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings.
【0014】(1)実施の形態の構成 図1は、本発明の実施の形態に係るバッテリー装置であ
るバッテリーパック1を関連する構成と共に示すブロッ
ク図である。このバッテリーパック1は、種々の機器に
接続されて電源を供給できるように構成され、また充電
装置2に接続されて充電できるようになされている。ま
たこの充電の際に、内蔵のバッテリーセルを纏めて充電
する通常の充電の作業に加えて、バッテリーセルを個々
に充電する補助充電の作業を実行できるように構成され
ている。(1) Configuration of Embodiment FIG. 1 is a block diagram showing a battery pack 1 which is a battery device according to an embodiment of the present invention, together with a related configuration. The battery pack 1 is connected to various devices so as to be able to supply power, and is connected to a charging device 2 to be charged. In addition, at the time of this charging, in addition to a normal charging operation of charging the built-in battery cells collectively, an auxiliary charging operation of individually charging the battery cells can be performed.
【0015】これに対応して充電装置2は、バッテリー
セルを纏めて充電するための充電用電源を出力する主充
電回路10を有し、この主充電回路10より出力される
主充電用電源がバッテリーパック1に設けられた主充放
電用端子T1及びT2に供給されるようになされてい
る。また充電装置2は、補助充電の作業に使用する補助
充電回路11を有し、この補助充電回路11より出力さ
れる補助充電用電源がバッテリーセル1に設けられた補
助充電用端子T3及びT4に供給されるようになされて
いる。なお主充電回路10、補助充電回路11は、定電
流、定電圧、間欠的な充電電源の供給等により、これら
充電用電源を出力する。Correspondingly, the charging device 2 has a main charging circuit 10 for outputting a charging power supply for charging the battery cells collectively. The main charging power supply output from the main charging circuit 10 is The power is supplied to main charge / discharge terminals T1 and T2 provided in the battery pack 1. The charging device 2 has an auxiliary charging circuit 11 used for an auxiliary charging operation. The auxiliary charging power output from the auxiliary charging circuit 11 is connected to auxiliary charging terminals T3 and T4 provided in the battery cell 1. It is made to be supplied. The main charging circuit 10 and the auxiliary charging circuit 11 output these charging power sources by supplying a constant current, a constant voltage, an intermittent charging power source, or the like.
【0016】バッテリーパック1は、これら主充放電用
端子T1及びT2間に複数のバッテリーセルBC1〜B
C5が直列に接続されて、バッテリーセルBC1〜BC
5を纏めて充電する主充電経路が形成されるようになさ
れている。これによりバッテリーパック1は、主充放電
用端子T1及びT2を介して供給される主充電用電源に
より、これらバッテリーセルBC1〜BC5を纏めて充
電できるようになされ、またこれら主充放電用端子T1
及びT2を所望の機器に接続してこれらバッテリーセル
BC1〜BC5の直列接続による電源電圧により、この
所望の機器を駆動できるようになされている。The battery pack 1 has a plurality of battery cells BC1 to BC between the main charge / discharge terminals T1 and T2.
C5 are connected in series and the battery cells BC1 to BC
5 is formed so that a main charging path for charging the battery 5 collectively is formed. This allows the battery pack 1 to collectively charge these battery cells BC1 to BC5 by the main charging power supply supplied via the main charging / discharging terminals T1 and T2.
And T2 are connected to a desired device, and the desired device can be driven by a power supply voltage obtained by connecting the battery cells BC1 to BC5 in series.
【0017】これに対してバッテリーパック1は、補助
充電用端子T3及びT4間に、バッテリーセルBC1〜
BC5を個々に充電可能な補助充電経路が形成され、こ
の補助充電経路により主充電によっては未だ容量の不足
するバッテリーセルBC1〜BC5を選択的に充電でき
るようになされている。On the other hand, the battery pack 1 has battery cells BC1 to BC3 between the auxiliary charging terminals T3 and T4.
An auxiliary charging path capable of individually charging the BC5 is formed, and the auxiliary charging path allows the battery cells BC1 to BC5 still having insufficient capacity depending on the main charging to be selectively charged.
【0018】すなわちスイッチSW1〜SW5は、一端
が補助充電用端子T3に接続され、他端が各バッテリー
セルBC1〜BC5の正極に接続される。スイッチSW
1〜SW5は、スイッチ制御部6の制御により選択的に
オン状態に切り換わり、これにより対応するバッテリー
セルBC1〜BC5の正極を補助充電用端子T3に接続
するようになされている。なおこれらスイッチSW1〜
SW5のうち、最もコールド側を除くスイッチSW1〜
SW4は、それぞれ放電防止用のダイオードD1〜D4
を介して補助充電用端子T3に接続されるようになされ
ている。That is, the switches SW1 to SW5 have one end connected to the auxiliary charging terminal T3 and the other end connected to the positive electrodes of the battery cells BC1 to BC5. Switch SW
The switches 1 to SW5 are selectively turned on under the control of the switch control section 6, thereby connecting the positive electrodes of the corresponding battery cells BC1 to BC5 to the auxiliary charging terminal T3. These switches SW1 to SW1
Among the switches SW5, the switches SW1 to SW1 except the coldest side
SW4 includes diodes D1 to D4 for preventing discharge, respectively.
Is connected to the auxiliary charging terminal T3 via the.
【0019】またスイッチSW6〜SW10は、一端が
補助充電用端子T4に接続され、他端が各バッテリーセ
ルBC1〜BC5の負極に接続される。スイッチSW6
〜SW10は、スイッチ制御部6の制御によりスイッチ
SW1〜SW5と連動して選択的にオン状態に切り換わ
り、これにより対応するバッテリーセルBC1〜BC5
の負極を補助充電用端子T4に接続するようになされて
いる。なおこれらスイッチSW6〜SW10のうち、最
もホット側を除くスイッチSW7〜SW10は、それぞ
れ放電防止用のダイオードD5〜D8を介して補助充電
用端子T4に接続されるようになされている。The switches SW6 to SW10 have one end connected to the auxiliary charging terminal T4 and the other end connected to the negative electrodes of the battery cells BC1 to BC5. Switch SW6
To SW10 are selectively switched to the ON state in conjunction with the switches SW1 to SW5 under the control of the switch control unit 6, whereby the corresponding battery cells BC1 to BC5
Is connected to the auxiliary charging terminal T4. Among the switches SW6 to SW10, the switches SW7 to SW10 except for the hottest side are connected to the auxiliary charging terminal T4 via the discharge preventing diodes D5 to D8, respectively.
【0020】これらによりスイッチSW1〜SW10
は、バッテリーセルBC1〜BC5を個々に充電可能な
補助充電経路を形成すると共に、この補助充電の対象で
あるバッテリーセルBC1〜BC5を切り換える補助充
電経路の切り換え手段を構成するようになされている。The switches SW1 to SW10
Are configured to form an auxiliary charging path which can individually charge the battery cells BC1 to BC5, and to constitute auxiliary charging path switching means for switching the battery cells BC1 to BC5 to be subjected to the auxiliary charging.
【0021】電圧検出部5は、各バッテリーセルBC1
〜BC5の正極電圧を検出し、この検出結果より各バッ
テリーセルBC1〜BC5の電極間電圧(充電電圧であ
る)を検出し、この電極間電圧をスイッチ制御部6に通
知する。The voltage detector 5 is provided for each of the battery cells BC1
, And the voltage between the electrodes of each of the battery cells BC1 to BC5 (which is the charging voltage) is detected, and the voltage between the electrodes is notified to the switch control unit 6.
【0022】スイッチ制御部6は、電圧コンパレータで
構成され、この充電電圧に基づいて、最も高電圧のバッ
テリーセルBC1〜BC5の電圧から一定範囲外の低電
圧のバッテリーセルBC1〜BC5を検出することによ
り、補助充電の必要な容量の少ないバッテリーセルBC
1〜BC5を検出する。さらにスイッチ制御部6は、こ
の検出したバッテリーセルBC1〜BC5を選択的に補
助充電するように、スイッチSW1〜SW10をオンオ
フ制御する。The switch controller 6 comprises a voltage comparator for detecting low-voltage battery cells BC1 to BC5 out of a predetermined range from the highest voltage of the battery cells BC1 to BC5 based on the charging voltage. Battery cell BC with a small capacity required for auxiliary charging
1 to BC5 are detected. Further, the switch control unit 6 controls the switches SW1 to SW10 to turn on and off such that the detected battery cells BC1 to BC5 are selectively auxiliary-charged.
【0023】例えばスイッチ制御部6は、バッテリーセ
ルBC1の電圧が一定範囲外の低い電圧である場合に
は、スイッチSW1及びSW6をオンに制御し、またス
イッチSW2〜SW5及びSW7〜SW10をオフに制
御し、これによりバッテリーセルBC1だけを選択的に
補助充電する。For example, when the voltage of the battery cell BC1 is a low voltage outside a certain range, the switch control unit 6 controls the switches SW1 and SW6 to be on, and turns off the switches SW2 to SW5 and SW7 to SW10. Control, thereby selectively auxiliary charging only the battery cell BC1.
【0024】またスイッチ制御部6は、電圧検出部5を
介して、補助充電中のバッテリーセルBC1〜BC5の
電圧を監視し、この補助充電しているバッテリーセルB
C1〜BC5の電圧が、最高電圧のバッテリーセルBC
1〜BC5の電圧から一定範囲内になった場合には、ス
イッチSW1〜SW10をオンオフ制御することによ
り、補助充電しているバッテリーセルBC1〜BC5を
補助充電用端子T3及びT4の接続から切り離し、補助
充電を停止する。The switch control unit 6 monitors the voltage of the battery cells BC1 to BC5 during the auxiliary charging via the voltage detecting unit 5, and
The voltage of C1 to BC5 is the highest voltage of the battery cell BC.
When the voltage falls within a certain range from the voltages of 1 to BC5, the switches SW1 to SW10 are turned on and off to disconnect the auxiliary charging battery cells BC1 to BC5 from the connection of the auxiliary charging terminals T3 and T4, Stop auxiliary charging.
【0025】さらにスイッチ制御部6は、このような補
助充電の制御処理を周期的に繰り返し、これにより全て
のバッテリーセルBC1〜BC5が、最高電圧のバッテ
リーセルBC1〜BC5の電圧から一定範囲内の電圧に
なるように補助充電の処理を繰り返す。Further, the switch control section 6 periodically repeats such auxiliary charging control processing so that all the battery cells BC1 to BC5 are within a certain range from the highest voltage of the battery cells BC1 to BC5. The process of the auxiliary charging is repeated so as to obtain the voltage.
【0026】(2)実施の形態の動作 以上の構成において、バッテリーパック1は、充電装置
2に接続されると、内部に保持したバッテリーセルBC
1〜BC5が主充電回路10より供給される主充電用電
源により纏めて充電され、また充電装置2より取り外し
て所望の機器に接続されると、バッテリーセルBC1〜
BC5を直列接続してなる電源電圧によりこの所望の機
器に電源を供給する。(2) Operation of the Embodiment In the above configuration, when the battery pack 1 is connected to the charging device 2, the battery cell BC
When the battery cells BC1 to BC5 are collectively charged by the main charging power supply supplied from the main charging circuit 10 and detached from the charging device 2 and connected to a desired device, the battery cells BC1 to BC5 are charged.
Power is supplied to the desired device by a power supply voltage obtained by connecting the BCs 5 in series.
【0027】バッテリーパック1においては、このよう
な充放電を繰り返すと、各バッテリーセルBC1〜BC
5の特性等により、各バッテリーセルBC1〜BC5の
容量にばらつきが生じ、この状態でさらに充放電を繰り
返すと、一部のバッテリーセルBC1〜BC5が過放電
又は過充電になり、または全体容量が低下する。In the battery pack 1, when such charge and discharge are repeated, each of the battery cells BC1 to BC
5 and the like, the capacity of each battery cell BC1 to BC5 varies, and when charging and discharging are further repeated in this state, some of the battery cells BC1 to BC5 are overdischarged or overcharged, or the total capacity is reduced. descend.
【0028】このためバッテリーパック1においては、
充電装置2によりバッテリーセルBC1〜BC5を纏め
て充電する際に(すなわち主充電時である)、各バッテ
リーセルBC1〜BC5の端子間電圧が電圧検出部5で
検出され、これにより他のバッテリーセルBC1〜BC
5に比して補助充電の必要な容量の少ないバッテリーセ
ルBC1〜BC5が検出される。さらにこの検出結果に
基づいたスイッチ制御部6によるスイッチSW1〜SW
10の制御により、この補助充電の必要なバッテリーセ
ルBC1〜BC5だけが選択的に補助充電用端子T3及
びT4に接続され、これによりこのバッテリーセルBC
1〜BC5に充電装置2の補助充電回路11からの補助
充電用電源が供給される。For this reason, in the battery pack 1,
When the battery cells BC1 to BC5 are collectively charged by the charging device 2 (that is, at the time of main charging), the voltage between terminals of each of the battery cells BC1 to BC5 is detected by the voltage detection unit 5, and thereby other battery cells BC1 to BC
Battery cells BC1 to BC5 requiring a smaller amount of auxiliary charge than battery cells BC1 to BC5 are detected. Further, the switches SW1 to SW by the switch control unit 6 based on the detection result
10, only the battery cells BC1 to BC5 requiring the auxiliary charging are selectively connected to the auxiliary charging terminals T3 and T4.
1 to BC5 are supplied with an auxiliary charging power from the auxiliary charging circuit 11 of the charging device 2.
【0029】これによりバッテリーパック1において
は、バッテリーセルBC1〜BC5間の容量のばらつき
が補正され、一部のバッテリーセルBC1〜BC5の過
放電、過充電が防止され、さらには全体の容量の低下が
防止される。As a result, in the battery pack 1, variation in capacity between the battery cells BC1 to BC5 is corrected, overdischarge and overcharge of some of the battery cells BC1 to BC5 are prevented, and further, the overall capacity is reduced. Is prevented.
【0030】さらに専用の電源により専用の充電経路を
介して、補助充電の必要なバッテリーセルBC1〜BC
5だけに選択的に充電電流を供給して補助充電すること
により、従来の迂回回路による場合に比して格段的に熱
損失を低減することができる。Further, battery cells BC1 to BC needing auxiliary charging through a dedicated charging path by a dedicated power source.
By selectively supplying the charging current only to the sub-circuit 5 and performing the auxiliary charging, the heat loss can be remarkably reduced as compared with the case of the conventional bypass circuit.
【0031】すなわち各バッテリーセルBC1〜BC5
の充電電圧が例えば4.2〔V〕、充電電流が2〔A〕
である場合、従来の迂回回路によれば、充電を中止した
バッテリーセルの迂回回路で8.4〔W〕(4.2
〔V〕×2〔A〕)の熱損失が発生する。従って、5個
のバッテリーセルBC1〜BC5の1つだけを補助充電
する場合には、8.4〔W〕の4倍の熱損失が発生す
る。しかしながらこの実施の形態では、スイッチSW1
〜SW10のオン抵抗が0.1〔Ω〕、ダイオードD1
〜D10の順方向電圧が0.6〔V〕とすると、バッテ
リーセルBC2〜BC4の補助充電で発生する熱損失
は、それぞれ3.2〔W〕(0.1〔Ω〕×2〔A〕2
×2個 + 0.6〔V〕×2〔A〕×2個)となり、
またバッテリーセルBC1又はBC5の補助充電で発生
する熱損失は、2〔W〕(0.1〔Ω〕×2〔A〕2 ×
2個 + 0.6〔V〕×2〔A〕×1個)となり、従
来の迂回回路による場合に比して格段的に熱損失を低減
することができる。That is, each of the battery cells BC1 to BC5
Is 4.2 [V] and the charging current is 2 [A], for example.
, According to the conventional bypass circuit, 8.4 [W] (4.2) is used in the bypass circuit of the battery cell whose charging is stopped.
[V] × 2 [A]) heat loss occurs. Therefore, when only one of the five battery cells BC1 to BC5 is auxiliary-charged, a heat loss four times as large as 8.4 [W] is generated. However, in this embodiment, the switch SW1
~ ON resistance of SW10 is 0.1 [Ω], diode D1
DD10 is 0.6 [V], the heat loss generated by the auxiliary charging of the battery cells BC2 to BC4 is 3.2 [W] (0.1 [Ω] × 2 [A], respectively). Two
× 2 + 0.6 [V] × 2 [A] × 2)
The heat loss caused by the auxiliary charging of the battery cell BC1 or BC5 is 2 [W] (0.1 [Ω] × 2 [A] 2 ×
2 + 0.6 [V] × 2 [A] × 1), and the heat loss can be remarkably reduced as compared with the case of the conventional bypass circuit.
【0032】(3)実施の形態の効果 以上の構成によれば、バッテリーセル単位で充電する補
助充電経路により、他のバッテリーセルBC1〜BC5
に比して、補助充電の必要な容量の少ないバッテリーセ
ルBC1〜BC5を選択的に充電することにより、従来
の迂回回路による場合に比して格段的に熱損失を低減し
て、各バッテリーセルBC1〜BC5の容量のばらつき
を補正することができる。(3) Effects of the Embodiment According to the above configuration, the other battery cells BC1 to BC5 are provided by the auxiliary charging path for charging the battery cells.
By selectively charging the battery cells BC1 to BC5 requiring a small amount of auxiliary charging as compared with the conventional method, heat loss is significantly reduced as compared with the case of using the conventional bypass circuit, and each battery cell is reduced. Variations in the capacitance of BC1 to BC5 can be corrected.
【0033】(4)他の実施の形態 なお上述の実施の形態においては、5個のバッテリーセ
ルを直列に接続する場合について述べたが、本発明はこ
れに限らず、複数個のバッテリーセルを直列に接続して
使用する場合に広く適用できる。(4) Other Embodiments In the above embodiment, a case where five battery cells are connected in series has been described. However, the present invention is not limited to this, and a plurality of battery cells may be connected. It can be widely applied when connecting and using in series.
【0034】また上述の実施の形態においては、充電装
置を別体で構成する場合について述べたが、本発明はこ
れに限らず、充電装置を内蔵してもよい。Further, in the above-described embodiment, the case where the charging device is configured separately is described. However, the present invention is not limited to this, and the charging device may be incorporated.
【0035】さらに上述の実施の形態においては、電圧
検出部、スイッチ制御部を内蔵する場合について述べた
が、本発明はこれに限らず、電圧検出部、スイッチ制御
部を別体で構成してもよい。Further, in the above-described embodiment, the case where the voltage detection unit and the switch control unit are incorporated has been described. However, the present invention is not limited to this, and the voltage detection unit and the switch control unit are configured separately. Is also good.
【0036】また上述の実施の形態においては、主充放
電用端子と補助充電用端子とをそれぞれ配置する場合に
ついて述べたが、本発明はこれに限らず、主充放電用端
子と補助充電用端子とを纏めて兼用の端子とし、スイッ
チ等により充電経路を切り換えてもよい。In the above-described embodiment, the case where the main charging / discharging terminal and the auxiliary charging terminal are disposed has been described. However, the present invention is not limited to this, and the main charging / discharging terminal and the auxiliary charging terminal The terminals may be collectively used as a shared terminal, and the charging path may be switched by a switch or the like.
【0037】さらに上述の実施の形態においては、充電
装置において主充電する充電回路と補助充電する充電回
路とをそれぞれ配置する場合について述べたが、本発明
はこれに限らず、主充電と補助充電とで充電回路を兼用
してもよい。Further, in the above-described embodiment, a case has been described in which a charging circuit for performing main charging and a charging circuit for performing auxiliary charging are arranged in the charging apparatus. However, the present invention is not limited to this. And may also serve as a charging circuit.
【0038】また上述の実施の形態においては、スイッ
チ制御部を電圧コンパレータで構成する場合について述
べたが、本発明はこれに限らず、例えばマイコンを使用
して演算処理する等、種々の制御手段を使用する場合に
広く適用できる。In the above-described embodiment, the case where the switch control section is constituted by the voltage comparator has been described. However, the present invention is not limited to this. For example, various control means such as performing arithmetic processing using a microcomputer may be used. Widely applicable when using.
【0039】さらに上述の実施の形態においては、各バ
ッテリーセルの電圧を検出することにより、各バッテリ
ーセルの容量を検出する場合について述べたが、本発明
はこれに限らず、例えば充電時間、充電電流量を検出す
る等、種々の容量検出手段を使用する場合に広く適用す
ることができる。Further, in the above-described embodiment, the case where the capacity of each battery cell is detected by detecting the voltage of each battery cell has been described. However, the present invention is not limited to this. The present invention can be widely applied to various kinds of capacitance detecting means such as detecting a current amount.
【0040】また上述の実施の形態においては、具体例
として1個のバッテリーセルだけを選択的に補助充電す
る場合について述べたが、本発明はこれに限らず、一部
のバッテリーセルを部分的に纏めて補助充電した後、個
々のバッテリーセルを補助充電してもよい。因みに、図
1に示す構成では、複数個のバッテリーセルBC1及び
BC5の電圧が最高電圧から一定範囲外の低い電圧であ
る場合には、スイッチSW1、SW5、SW6及びSW
10をオンに制御し、またスイッチSW2〜SW4及び
SW7〜SW9をオフに制御することにより、バッテリ
ーセルBC1及びBC5だけを選択的に補助充電するこ
とができ、さらに隣接する複数個のバッテリーセルBC
1及びBC2の電圧が一定範囲外の低い電圧である場合
には、スイッチSW1及びSW7をオンに制御し、また
スイッチSW2〜SW6及びSW8〜SW10をオフに
制御することにより、バッテリーセルBC1及びBC2
だけを選択的に補助充電することができる。In the above-described embodiment, the case where only one battery cell is selectively auxiliary-charged has been described as a specific example. However, the present invention is not limited to this, and some battery cells may be partially charged. After performing the auxiliary charging collectively, the individual battery cells may be auxiliary charged. Incidentally, in the configuration shown in FIG. 1, when the voltages of the plurality of battery cells BC1 and BC5 are low voltages outside a certain range from the maximum voltage, the switches SW1, SW5, SW6 and SW
10 is turned on and the switches SW2 to SW4 and SW7 to SW9 are turned off, so that only the battery cells BC1 and BC5 can be selectively auxiliary-charged.
When the voltages of the battery cells BC1 and BC2 are lower than the predetermined range, the switches SW1 and SW7 are turned on, and the switches SW2 to SW6 and SW8 to SW10 are turned off.
Only the auxiliary charging can be selectively performed.
【0041】さらに上述の実施の形態においては、各バ
ッテリーセルの正極を充電用電源に接続するスイッチ群
と、各バッテリーセルの負極を充電用電源に接続するス
イッチ群とを設けることにより、所望のバッテリーセル
だけを充電用電源に選択的に接続する場合について述べ
たが、本発明はこれに限らず、このようなスイッチ群に
よる回路構成以外にも種々の回路構成を広く適用して、
同様の効果を得ることができる。Further, in the above-described embodiment, by providing a switch group for connecting the positive electrode of each battery cell to the charging power supply and a switch group for connecting the negative electrode of each battery cell to the charging power supply, Although the case where only the battery cell is selectively connected to the power supply for charging has been described, the present invention is not limited to this, and various circuit configurations other than the circuit configuration using such a switch group are widely applied,
Similar effects can be obtained.
【0042】また上述の実施の形態においては、最高電
圧のバッテリーセルの電圧から一定範囲外の低電圧のバ
ッテリーセルを選択的に充電する場合について述べた
が、本発明はこれに限らず、種々の条件に基づいて所望
のバッテリーセルを選択的に充電してもよい。In the above-described embodiment, a case has been described in which a low-voltage battery cell outside a certain range from the highest-voltage battery cell is selectively charged. However, the present invention is not limited to this. A desired battery cell may be selectively charged based on the condition (1).
【0043】[0043]
【発明の効果】上述のように本発明によれば、複数のバ
ッテリーセルを直列に充電する主充電経路と、バッテリ
ーセル単位で充電する補助充電経路とを設けることによ
り、所望のバッテリーセルだけを選択的に充電する場合
の熱損失を低減することができる。As described above, according to the present invention, by providing a main charging path for charging a plurality of battery cells in series and an auxiliary charging path for charging each battery cell, only a desired battery cell can be stored. Heat loss in the case of selective charging can be reduced.
【図1】本発明の実施の形態に係るバッテリー装置を示
すブロック図である。FIG. 1 is a block diagram showing a battery device according to an embodiment of the present invention.
1……バッテリーパック、2……充電装置、5……電圧
検出部、6……スイッチ制御部、10……主充電回路、
11……補助充電回路、BC1〜BC5……バッテリー
セル、D1〜D8……ダイオード、SW1〜SW10…
…スイッチ、T1、T2……主充放電用端子、T3、T
4……補助充電用端子DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Battery pack, 2 ... Charging device, 5 ... Voltage detection part, 6 ... Switch control part, 10 ... Main charging circuit,
11 ... Auxiliary charging circuit, BC1 to BC5 ... Battery cells, D1 to D8 ... Diode, SW1 to SW10 ...
... Switch, T1, T2 ... Main charge / discharge terminal, T3, T
4 ... Auxiliary charging terminal
Claims (12)
のバッテリーセルを充電するバッテリー装置において、 前記複数のバッテリーセルを直列に充電する主充電経路
と、 前記バッテリーセル単位で充電する補助充電経路とを有
することを特徴とするバッテリー装置。1. A battery device for charging a plurality of battery cells connected in series with a predetermined charging current, comprising: a main charging path for charging the plurality of battery cells in series; and an auxiliary charging path for charging the battery cells in units. A battery device comprising:
量検出手段と、 前記容量検出手段の検出結果に基づいて、前記補助充電
経路により充電するバッテリーセルを切り換える充電経
路制御手段とを有することを特徴とする請求項1に記載
のバッテリー装置。2. A battery control system comprising: a capacity detecting means for detecting a capacity of each of the battery cells; and a charging path control means for switching a battery cell to be charged by the auxiliary charging path based on a detection result of the capacity detecting means. The battery device according to claim 1, wherein:
記各バッテリーセルの容量を検出することを特徴とする
請求項2に記載のバッテリー装置。3. The battery device according to claim 2, wherein the capacity detecting means detects a capacity of each of the battery cells by detecting a voltage of each of the battery cells.
スイッチ群を有し、 前記充電経路制御手段は、 前記容量検出手段の検出結果に基づいて、前記スイッチ
群を切り換えることを特徴とする請求項2に記載のバッ
テリー装置。4. The auxiliary charging path has a group of switches for selectively connecting a desired battery cell to a charging power supply, and the charging path control means is configured to perform the charging based on a detection result of the capacity detecting means. The battery device according to claim 2, wherein a switch group is switched.
を前記主充電経路及び補助充電経路に接続して前記バッ
テリーセルを充電することを特徴とする請求項1に記載
のバッテリー装置。5. The battery device according to claim 1, wherein a charging power supply output from a separate charging device is connected to the main charging path and the auxiliary charging path to charge the battery cells.
を前記主充電経路及び補助充電経路に接続して前記バッ
テリーセルを充電することを特徴とする請求項1に記載
のバッテリー装置。6. The battery device according to claim 1, wherein a charging power supply output from a built-in charging device is connected to the main charging path and the auxiliary charging path to charge the battery cell.
のバッテリーセルを充電するバッテリーの充電方法にお
いて、 前記複数のバッテリーセルを直列に充電する主充電処理
と、 前記バッテリーセル単位で充電する補助充電処理とを有
することを特徴とするバッテリーの充電方法。7. A battery charging method for charging a plurality of battery cells connected in series by a predetermined charging current, comprising: a main charging process for charging the plurality of battery cells in series; and an auxiliary charging for each of the battery cells. And a charging process.
量検出処理と、 前記容量検出処理の検出結果に基づいて、前記補助充電
処理により充電するバッテリーセルを切り換える充電経
路制御処理とを有することを特徴とする請求項7に記載
のバッテリーの充電方法。8. A process for detecting a capacity of each of the battery cells, and a charge path control process for switching a battery cell to be charged by the auxiliary charging process based on a detection result of the capacity detection process. The method for charging a battery according to claim 7, wherein:
記各バッテリーセルの容量を検出することを特徴とする
請求項8に記載のバッテリーの充電方法。9. The battery charging method according to claim 8, wherein the capacity detection process detects a capacity of each of the battery cells by detecting a voltage of each of the battery cells.
換えにより充電用電源に所望のバッテリーセルを選択的
に接続する、 ことを特徴とする請求項8に記載のバッテリーの充電方
法。10. The charging path control process according to claim 8, wherein a desired battery cell is selectively connected to a charging power source by switching a switch based on a detection result of the capacity detection process. The battery charging method described.
源を前記主充電処理及び補助充電処理に使用して前記バ
ッテリーセルを充電することを特徴とする請求項7に記
載のバッテリーの充電方法。11. The battery according to claim 7, wherein the battery cell is charged by using a charging power output from a separate charging device for the main charging process and the auxiliary charging process. Method.
源を前記主充電処理及び補助充電処理に使用して前記バ
ッテリーセルを充電することを特徴とする請求項7に記
載のバッテリーの充電方法。12. The method according to claim 7, wherein the battery cell is charged by using a charging power output from a built-in charging device for the main charging process and the auxiliary charging process. .
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