JP6026225B2

JP6026225B2 - 蓄電システム

Info

Publication number: JP6026225B2
Application number: JP2012239638A
Authority: JP
Inventors: 輝三彰谷口; 史一高橋; 裕介勝山; 芳秀高橋; 安起宣内田; 謹永渕; 大修石田
Original assignee: Hitachi Information and Telecommunication Engineering Ltd
Current assignee: Hitachi Information and Telecommunication Engineering Ltd
Priority date: 2012-10-30
Filing date: 2012-10-30
Publication date: 2016-11-16
Anticipated expiration: 2032-10-30
Also published as: TW201429117A; JP2014090593A; CN103795105A; US9225181B2; US20140117936A1; TWI584555B

Description

本発明は、蓄電システムに関し、特に二次電池を使用した蓄電システムに関する。

二次電池と充電器を組み合わせた蓄電システムにおける二次電池の充電には、定電流充電と定電圧充電がある。定電圧充電は、充電器が該充電器の出力電圧を所定の定電圧に制御するために該出力電圧を検出して該出力電圧を定電圧に制御している。

このような電池の充電において、寿命を劣化させることなく安全に電池を規定量まで正確に充電するためには、充電器の出力電圧検出精度を高め、製品出荷時に充電器の出力電圧を校正することが必要である。

特開平９−２６１８８６号公報

蓄電システムにおける充電器の出力電圧検出精度を向上させるためには高価な高精度部品を使用することが必要である。その他の精度向上策としては、出荷時に出力電圧校正を行うことであるが、作業工数が増えることから高価になる。

本発明の目的は、充電器の出力電圧検出精度を向上させることなく、また、出荷時の出力電圧校正作業を行うことなく、寿命劣化させることなく、電池を安全に規定量まで正確に充電することができる蓄電システムを実現することにある。

本発明は、電池と該電池の端子電圧を検出する電池電圧検出回路を備えた電池パックを充電する充電器を備えた蓄電システムにおいて、前記充電器は、充電過程において、電池パックの電池電圧検出回路から電池の端子電圧検出情報を取得し、電池の端子電圧が該電池の予め定められた基準電圧値（電池の定電圧目標値）以下の状態では定電流充電制御を行い、電池の端子電圧が前記基準電圧値を超えたときにはそのときの充電器の出力電圧を維持する定電圧充電制御に切り換えて電池が満充電になるまで充電を継続するように構成する。

そして、前記充電器は、電池パックに給電する主回路と、前記主回路の出力電流及び出力電圧を制御する主制御回路と、前記主回路の出力電流の大きさを検出して前記主制御回路に入力する出力電流検出回路と、前記主回路の出力電圧の大きさを検出して前記主制御回路に入力する出力電圧検出回路と、前記電池パックにおける電池の端子電圧を取得し、取得した端子電圧を予め定められた基準電圧値と比較し、端子電圧が基準電圧値を超えたことを前記主制御回路に報知する副制御回路を備え、
前記主制御回路は、前記出力電流検出回路から入力される出力電流値と出力電圧検出回路から入力される出力電圧値と副制御回路から入力される報知信号を参照し、報知信号が入力されていない状態では、前記主回路が充電電流制御目標値に電池パックの定格充電電流値を設定して定電流充電を行うように該主回路を制御し、報知信号が入力された状態では、前記主回路が充電電圧制御目標値に電池の端子電圧が基準電圧値を超えたときの該主回路の出力電圧値を設定して定電圧充電を行うように該主回路を制御するように構成する。

また、前記満充電の判断は、充電電流が充電完了目標値に達するのを監視して行うように構成する。

本発明によれば、電池の端子電圧が該電池の予め定められた基準電圧値以下の状態では定電流充電制御を行い、電池の端子電圧が前記基準電圧値を超えたときにはそのときの充電器の出力電圧を維持する定電圧充電制御に切り換えて電池が満充電になるまで充電を継続するように構成したことにより、充電器の出力電圧検出精度を向上させることなく、また、出荷時の出力電圧校正作業を行うことなく、寿命を劣化させることなく、電池を安全に規定量まで正確に充電することができる。

本発明の実施例１を示す蓄電システムのブロック図である。実施例１における定電圧充電制御特性を示す模式図である。図１に示した蓄電システムにおける充電器の主制御回路が実行する制御処理のフローチャートである。本発明の実施例２を示す蓄電システムのブロック図である。本発明の実施例３を示す蓄電システムのブロック図である。本発明の実施例４を示す蓄電システムのブロック図である。

本発明の蓄電システムは、電池と該電池の端子電圧を検出する電池電圧検出回路を備えた電池パックを充電する充電器を備えた蓄電システムにおいて、前記充電器は、充電過程において、電池パックの電池電圧検出回路から電池の端子電圧検出情報を取得し、電池の端子電圧が該電池の予め定められた基準電圧値以下の状態では定電流充電制御を行い、電池の端子電圧が前記基準電圧値を超えたときにはそのときの充電器の出力電圧を維持する定電圧充電制御に切り換えて電池が満充電になるまで充電を継続するように構成する。

具体的には、前記充電器は、電池パックに給電する主回路と、前記主回路の出力電流及び出力電圧を制御する主制御回路と、前記主回路の出力電流の大きさを検出して前記主制御回路に入力する出力電流検出回路と、前記主回路の出力電圧の大きさを検出して前記主制御回路に入力する出力電圧検出回路と、前記電池パックにおける電池の端子電圧検出情報を取得し、取得した端子電圧検出値を予め定められた基準電圧値と比較し、端子電圧が基準電圧値を超えたことを前記主制御回路に報知する副制御回路を備え、
前記主制御回路は、前記出力電流検出回路から入力される出力電流検出値と出力電圧検出回路から入力される出力電圧検出値と副制御回路から入力される報知信号を参照し、報知信号が入力されていない状態では、前記主回路が充電電流制御目標値に電池パックの定格充電電流値を設定して定電流充電を行うように該主回路を制御し、報知信号が入力された状態では、前記主回路が充電電圧制御目標値に電池の端子電圧が基準電圧値を超えたときの該主回路の出力電圧検出値を設定して定電圧充電を行うように該主回路を制御するように構成する。

そして、前記満充電の判断は、充電電流が充電完了目標値に達するのを監視して行うように構成する。

図１は、蓄電システムのブロック図である。

この実施例の蓄電システムは、電池パック１と充電器２を備える。

電池パック1は、入出力端子１ａ，１ｂに接続された二次電池（例えばリチウムイオン電池）１ｃと、この二次電池１ｃの端子電圧を検出する電池電圧・電流検出回路１ｄと、この電池電圧・電流検出回路１ｄで検出した二次電池１ｃの端子電圧検出情報を充電回路２に伝達すると共に二次電池１ｃを管理する電池制御回路１ｅを備える。この電池パック１における電池電圧・電流検出回路１ｄは、二次電池１ｃを正しい状態に管理するための情報となる二次電池１ｃの端子電圧と電流を検出する手段であることから、高検出精度に構成されている。

充電器２は、例えば、商用電源や太陽光エネルギー等の回生エネルギー等から得られる電気エネルギー源に接続される外部電源２ａから受電して直流電圧（電流）を出力して前記電池パック１に給電する主回路２ｂと、前記主回路２ｂから出力する出力電流（充電電流）Ｉout及び出力電圧（充電電圧）Ｖoutの大きさを制御する主制御回路２ｃと、前記主回路２ｂから出力する出力電流Ｉoutの大きさを検出して前記主制御回路２ｃに入力する出力電流検出回路２ｄと、前記主回路２ｂから出力する出力電圧Ｖoutの大きさを検出して前記主制御回路２ｃに入力する出力電圧検出回路２ｅと、前記電池パック１の電池制御回路１ｅと交信して電池１ｃの端子電圧検出値Ｖbattを取得し、取得した端子電圧検出値Ｖbattを予め定められた基準電圧値（電池１ｃの定電圧目標値）Ｖcvと比較し、端子電圧検出値Ｖbattが基準電圧値Ｖcvを超えたことを前記主制御回路２ｃに報知する副制御回路２ｆを備える。

因みに、前記出力電圧検出回路２ｅは、高い検出精度を設定することなく一般的な分圧抵抗器やオペアンプ等によって構成する。但し、充電器２は、高速制御特性が要求されることから、出力電流検出回路２ｄと出力電圧検出回路２ｅは高速応答特性となるように構成されている。

前記主制御回路２ｃは、前記出力電流検出回路２ｄから入力される出力電流検出値Ｉoutと出力電圧検出回路２ｅから入力される出力電圧検出値Ｖoutと副制御回路２ｆから入力される報知信号を参照し、報知信号が入力されていない状態（電池１ｃの端子電圧が該電池１の定電圧目標値である基準電圧値以下の状態（Ｖbatt≦Ｖcv）では、前記主回路２ｂが充電電流制御目標値Ｉrefに電池パック１の定格充電電流値Ｉlimitを設定して定電流充電を行うように該主回路２ｂを制御し、報知信号が入力された状態（電池１ｃの端子電圧検出値Ｖbattが該電池１の定電圧目標値である基準電圧値Ｖcvを超えた状態：Ｖbatt＞Ｖcv）では、前記主回路２ｂが充電電圧制御目標値Ｖrefに電池１ｃの端子電圧検出値Ｖbattが基準電圧値Ｖcvを超えたときの該主回路２ｂの出力電圧検出値Ｖout'を設定して定電圧充電を行うように該主回路２ｂを制御する。

主制御回路２ｃが主回路２ｂを定電流充電制御から定電圧充電制御へ切り換える制御は、即応性は求められないものの電池１ｃの端子電圧を正確に検出して行うことが望ましい。このとこから、充電器２の副制御回路２ｆは、前記電池パック１の電池制御回路１ｅから電池１ｃの正確な端子電圧検出値Ｖbattを取得し、取得した端子電圧検出値Ｖbattを基準電圧値Ｖcvと比較し、端子電圧検出値Ｖbattが基準電圧値Ｖcvを超えたことを主制御回路２ｃに報知して正確な端子電圧（端子電圧検出値Ｖbatt）で定電流充電制御から定電圧充電制御へ切り換える制御を行わせる。

この切り換え制御時に、主制御回路２ｃが出力電圧検出回路２ｅから入力している主回路２ｂの出力電圧検出値Ｖout'は、出力電圧検出回路２ｅの検出精度に応じた誤差を含んでいる。しかしながら、この検出誤差を含んだ出力電圧検出値Ｖout'は、電池パック１の電池制御回路１ｅから取得した電池１ｃの正確な端子電圧検出値Ｖbattに対応しており、換言すれば、電池１ｃの定電圧目標値（基準電圧値Ｖcv）に対応している。従って、主制御回路２ｃは、この切り換え制御時に出力電圧検出回路２ｅから入力している主回路２ｂの出力電圧検出値Ｖout'を充電電圧制御目標値Ｖrefに設定（Ｖref＝Ｖout'＝Ｖcv）して定電圧充電制御を行うようにすることにより、主回路２ｂは、電池１ｃの定電圧目標値（基準電圧値Ｖcv）に等しい定電圧を出力して電池１ｃを定電圧充電することができる。

図２は、この切り換え制御における充電器２の出力電圧検出回路２ｅによる主回路２ｂの出力電圧検出値Ｖout'と、電池パック１の電池電圧・電流検出回路１ｄによる電池１ｃの端子電圧検出値Ｖbattと、充電電圧目標値Ｖrefの関係を示している。

電池パック１の電池電圧・電流検出回路１ｄによる端子電圧検出値Ｖbatt（特性ａ）が真正であり、出力電圧検出回路２ｅによる出力電圧検出値Ｖout’（特性ｂ）に＋αの検出誤差が含まれていると仮定したときに、出力電圧検出回路２ｅによる出力電圧検出値Ｖout'+αが定電圧目標値（基準電圧値Ｖcv）に達したときの出力電圧検出値Ｖout'+αを充電電圧目標値Ｖrefに設定して定電圧充電を行うように切り換えると、出力電圧Ｖoutは出力電圧検出値Ｖout'-αであることから、充電不足に陥ってしまう。しかしながら、本発明によれば、この切り換えは、電池電圧・電流検出回路１ｄによる端子電圧検出値Ｖbatt（特性ａ）が定電圧目標値（基準電圧値Ｖcv）に達したときの出力電圧検出回路２ｅの出力電圧検出値Ｖout'+αを充電電圧目標値Ｖrefbに設定して定電圧充電を行うように切り換えることから、主回路２ｂの出力電圧Ｖoutは、定電圧目標値（基準電圧値Ｖcv）に制御されて正確な定電圧充電となる。

逆に、出力電圧検出回路２ｅによる出力電圧検出値Ｖout'（特性ｃ）に−αの検出誤差が含まれていると仮定したときに、出力電圧検出回路２ｅによる出力電圧検出値Ｖout'-αが定電圧目標値（基準電圧値Ｖcv）に達したときの出力電圧検出値Ｖout'-αを充電電圧目標値Ｖrefに設定して定電圧充電を行うように切り換えると、出力電圧Ｖoutは出力電圧検出値Ｖout'+αであることから、充電過多に陥ってしまう。しかしながら、本発明によれば、この切り換えは、電池電圧・電流検出回路１ｄによる端子電圧検出値Ｖbatt（特性ａ）が定電圧目標値（基準電圧値Ｖcv）に達したときの出力電圧検出回路２ｅの出力電圧検出値Ｖout'-αを充電電圧目標値Ｖrefcに設定して定電圧充電を行うように切り換えることから、主回路２ｂの出力電圧Ｖoutは、定電圧目標値（基準電圧値Ｖcv）に制御されて正確な定電圧充電となる。

但し、この定電圧充電では、電池パック１における電池１ｃの端子電圧と充電器２における主回路２ｂの出力電圧の間には、両者を接続する配線のインピーダンスと充電電流の積に相当する電圧降下（配線降下電圧）が存在している。この配線降下電圧は、定電圧充電開始時には充電電流が大きいために大きく、定電圧充電が進行すると充電電流が減少して小さくなることから、定電圧充電が進行すると、主回路２ｂの出力電圧は一定でも電池１ｃの端子電圧は上昇することになる。従って、この配線降下電圧による電池の過充電を防止するためには、電池パックと充電器を接続する配線のインピーダンスを十分に小さく設定したり、この配線降下電圧の変動を加味して基準電圧値を設定したりすることが望ましい。

このように構成した蓄電システムにおける二次電池１ｃに対する充電において主制御回路２ｃが実行する図３に示す制御処理フローチャートを参照して説明する。

ステップＳ２０１
主回路２ｂを定電流充電制御する充電制御モードに設定し、充電電流となる主回路２ｂの出力電流Ｉoutが充電電流制御目標値Ｉrefとなるように出力電流検出回路２ｄから入力される主回路２ｂの出力電流検出値Ｉoutを監視しながら該主回路２ｂを定電流充電制御する。このときの充電電流制御目標値Ｉrefは、二次電池１ｃの定格充電電流値Ｉlimitとする。

ステップＳ２０２
電池制御回路１ｅから伝達される端子電圧Ｖbattの値を予め設定した基準電圧値Ｖcvと比較し、二次電池１ｃの端子電圧Ｖbattが基準電圧値Ｖcv以下の充電状態では定電流充電制御を継続する。そして、二次電池１ｃの端子電圧Ｖbattが基準電圧値Ｖcvを超えると充電制御モードを定電圧充電制御に切り換える処理に移行する。

ステップＳ２０３
主回路２ｂを定電圧充電制御する充電制御モードに切り換え、出力電圧検出回路２ｅから入力される主回路２ｂの出力電圧検出値Ｖout'を監視しながら該出力電圧検出値Ｖout'が充電電圧制御目標値Ｖrefと等しくなるように主回路２ｂを定電圧充電制御する。このときの定電圧制御目標値Ｖrefは、定電流充電制御において二次電池１ｃの端子電圧Ｖbattが基準電圧値Ｖcvを超えたときの主回路２ｂの出力電圧検出値Ｖout’に設定する（Ｖref＝Ｖout’）。

ステップＳ２０４
出力電流検出値（充電電流値）Ｉoutの値を予め設定した充電完了目標値Ｉminと比較し、出力電流検出値Ｉoutが充電完了目標値Ｉmin未満の充電状態では定電圧充電制御を継続する。そして、出力電流検出値Ｉoutが充電完了目標値Ｉminに達すると満充電（規定量）状態と判断して次の処理に移行する。

ステップＳ２０５
充電を終了する。

このような充電制御によれば、充電器２は、定電流充電において電池１ｃの端子電圧Ｖbattが定電圧目標値Ｖcvを超えたときの主回路２ｂの出力電圧検出値Ｖout'を充電電圧制御目標値Ｖrefに設定して定電圧充電を行うように主回路２ｂを制御する構成であることから、充電器２における出力電圧検出回路２ｅの出力電圧検出精度を向上させることなく、また、出荷時の出力電圧校正作業を行うことなく、二次電池１ｃを寿命劣化させることなく安全に規定量まで正確に二次電池１ｃを充電することができる。

前述した満充電の判断は、電池パック１の高検出精度の電池電圧・電流検出回路１ｄから出力される充電電流検出値（＝主回路２の出力電流Ｉout）を電池パック１の電池制御回路１ｅから充電器２の副制御回路２ｆを介して主制御回路２ｃに伝達し、主制御回路２ｃにおいて副制御回路２ｆから伝達された充電電流検出値が充電完了目標値Ｉminに達すると満充電（規定量）状態と判断して充電を終了するように変形することも可能である。

また、この満充電の判断を電池パック側で行うように変形することも可能である。この場合には、電池パック１の電池制御回路１ｅに充電完了目標値Ｉminを設定し、電池制御回路１ｅにおいて、電池電圧・電流検出回路１ｄから出力される充電電流検出値を監視して該充電電流検出値が充電完了目標値Ｉminに達すると満充電（規定量）状態と判断して充電器２の副制御回路２ｆに満充電であることを報知し、充電器２の主制御回路２ｃは電池パック１の電池制御回路１ｅから報知された満充電情報に基づいて充電を終了するように構成する。

このような変形は、電池電圧・電流検出回路１ｄは高検出精度に構成されていることから、満充電状態の判断を一層正確に実現することができる。

また、前述したように配線降下電圧の変動を加味して基準電圧を設定する手段としては、次のような方法を採用することができる。一度は、初期設定しておいた基準電圧値Ｖcvにより満充電までの充電を実行する。このとき、満充電時の端子電圧検出値Ｖbatt’は、配線降下電圧の影響で基準電圧値ＶcvよりもＶbatt'-Ｖcv分だけ高い電圧となる。そこで、副制御回路２ｆは、前記満充電時のＶbatt'-Ｖcvの値をメモリに記憶しておき、次回の充電に使用する基準電圧値Ｖcv’を、Ｖcv’=Ｖcv-(Ｖbatt’-Ｖcv)と補正した値に設定することで、次回の充電はより正確な電池パック端子電圧に定電圧充電することができる。

また、配線インピーダンスは、温度の影響を受けて変化するため、温度検出して補正を加えることでより正確に定電圧充電することができる。

また、このような充電制御は、複数の電池パック１を並列に接続した構成や複数の充電器２を並列に接続した構成においても適用することができる。このときの定電流充電制御から定電圧充電制御へ切り換える制御と定電圧充電制御における主回路の定電圧出力制御も前述した実施例と同様にして行うことができる。

複数の電池パック１を並列に接続する構成では、蓄電システムにより多くの蓄電エネルギーを蓄えることができる。また、複数の充電器２を並列に接続すれば、充電器の総合的な出力電力が大きくなるので、大きな定格充電の電池を短時間で充電することができるようになる。

このように、複数の電池パック１を並列接続する構成、複数の充電器２を並列接続する構成は、蓄電量を自由に変更できる蓄電システムを実現することができる利点がある。

この実施例２は、１つの充電器により複数の電池パックを並列に接続して充電するように構成する蓄電システムである。

図４は、１つの充電器２により２つの電池パック１，１'を並列に接続して充電するように構成した蓄電システムのブロック図である。

充電器２による電池パック１の充電は、実施例１と同様にして行う構成であり、電池パック１'の充電も略同様であるが、充電電流制御目標値Ｉrefは、電池パック１の定格充電電流値Ｉlimitと電池パック１'の定格充電電流値Ｉ'limitの和の値とする。そして、充電器２の副制御回路２ｆは、電池パック１'の電池制御回路１'ｅからも端子電圧Ｖbattの値を入力し、並列接続した電池パック１，１'の何れかの端子電圧Ｖbattが基準電圧値Ｖcvを超えたことを主制御回路２ｃに報知して正確な端子電圧（端子電圧検出値Ｖbatt）で定電流充電制御から定電圧充電制御へ切り換える制御を行わせる。この定電圧充電制御においても、定電圧制御目標値Ｖrefは、定電流充電制御において電池パックの端子電圧Ｖbattが基準電圧値Ｖcvを超えたときの主回路２ｂの出力電圧検出値Ｖout'に設定する（Ｖref＝Ｖout’）。

なお、前述した実施例の説明と重複する説明は、省略する。

この実施例３は、複数の充電器により１つの電池パックを充電するように構成する蓄電システムである。

図５は、２つの充電器２，２'により１つの電池パック１を充電するように構成した蓄電システムのブロック図である。

副制御回路２ｆを外付けとして２つの充電器２，２'で共用するように構成し、主回路２ｂ，２'ｂは外部電源２ａから並列に受電し、出力端子は共通に接続した後に電池パック１に接続するように構成する。そして、各主制御回路２ｃ，２'ｃは、定電流充電制御における定電流充電制御目標値Ｉrefとして電池パック１の定格充電電流値Ｉlimitを折半した値に設定して主回路２ｂ，２'ｂを制御する。

そして、副制御回路２ｆは、電池パック１の端子電圧Ｖbattが基準電圧値Ｖcvを超えたことを２つの充電器２，２'の主制御回路２ｃ，２'ｃに同時期に報知して正確な端子電圧（端子電圧検出値Ｖbatt）で定電流充電制御から定電圧充電制御へ切り換える制御を行わせる。この定電圧充電制御においても、各主制御回路２ｅ，２'ｅの定電圧制御目標値Ｖrefは、定電流充電制御において電池パック1の端子電圧Ｖbattが基準電圧値Ｖcvを超えたときに各充電器２，２'の出力電圧検出回路２ｅ，２'ｅから出力されているそれぞれの出力電圧検出値Ｖout'にそれぞれ設定する（Ｖref＝Ｖout’）。

この実施例では、２つの充電器２，２'の主制御回路２ｃ，２'ｃは、共通の１つの副制御回路２ｆからの報知信号によって定電流充電制御から定電圧充電制御に同時に切り換えることから、切り換え時期の差により発生する混乱を避けることができる。また、定電圧充電制御は、切り換え時の各主回路２ｂ，２'ｂの出力電圧検出回路２ｅ，２'ｅの出力電圧検出値Ｖout'を夫々の定電圧制御目標値Ｖrefに設定して定電圧充電制御を行うことから、出力電圧検出回路２ｅ，２'ｅに異なる検出誤差が存在しても各主回路２ｂ，２'ｂの出力電圧に偏差が発生することがない。

この実施例４は、複数の充電器を並列に接続して複数の電池パックを並列に充電するように構成する蓄電システムである。

図６は、２つの充電器２，２'を並列に接続して２つの電池パック１，１'を並列に充電するように構成した蓄電システムのブロック図である。

２つの充電器２，２'は、実施例３で説明した蓄電システムと同様に、副制御回路２ｆを外付けとして２つの充電器２，２'で共用するように構成し、主回路２ｂ，２'ｂは外部電源２ａから並列に受電し、出力端子は共通に接続した後に電池パック１，１'に並列に接続するように構成する。各主制御回路２ｃ，２'ｃは、定電流充電制御における定電流充電制御目標値Ｉrefとして各電池パック１，１'の定格充電電流値Ｉlimit，Ｉ'limitの和を折半した値に設定して主回路２ｂ，２'ｂを制御する。

そして、副制御回路２ｆは、電池パック１，１'の端子電圧Ｖbattの何れかが基準電圧値Ｖcvを超えたことを２つの充電器２，２'の主制御回路２ｃ，２'ｃに報知して正確な端子電圧（端子電圧検出値Ｖbatt）で定電流充電制御から定電圧充電制御へ切り換える制御を行わせる。この定電圧充電制御においても、各主制御回路２ｅ，２'ｅの定電圧制御目標値Ｖrefは、定電流充電制御において電池パック1，１'の何れかの端子電圧Ｖbattが基準電圧値Ｖcvを超えたときに各充電器２，２'の出力電圧検出回路２ｅ，２'ｅから出力されているそれぞれの出力電圧検出値Ｖout'にそれぞれ設定する（Ｖref＝Ｖout’）。

１…電池パック、１ａ，１ｂ…入出力端子、１ｃ…二次電池、１ｄ…電池電圧・電流検出回路、１ｅ…電池制御回路、２…充電器、２ａ…外部電源、２ｂ…主回路、２ｃ…主制御回路、２ｄ…出力電流検出回路、２ｅ…出力電圧検出回路、２ｆ…副制御回路。

Claims

電池と該電池の端子電圧を検出する電池電圧検出回路を備えた電池パックを充電する充電器を備え、
前記充電器は、充電過程において、電池パックの電池電圧検出回路から電池の端子電圧情報を取得し、電池の端子電圧が該電池の予め定められた基準電圧値以下の状態では定電流充電制御を行い、電池の端子電圧が前記基準電圧値を超えたときにはそのときの充電器の出力電圧を維持する定電圧充電制御に切り換えて電池が満充電になるまで充電を継続するように構成した蓄電システムにおいて、
前記充電器は、電池パックに給電する主回路と、前記主回路の出力電流及び出力電圧を制御する主制御回路と、前記主回路の出力電流の大きさを検出して前記主制御回路に入力する出力電流検出回路と、前記主回路の出力電圧の大きさを検出して前記主制御回路に入力する出力電圧検出回路と、前記電池パックにおける電池の端子電圧を取得し、取得した端子電圧を予め定められた基準電圧値と比較し、端子電圧が基準電圧値を超えたことを前記主制御回路に報知する副制御回路を備え、
前記主制御回路は、前記出力電流検出回路から入力される出力電流値と出力電圧検出回路から入力される出力電圧値と副制御回路から入力される報知信号を参照し、報知信号が入力されていない状態では、前記主回路が充電電流制御目標値に電池パックの定格充電電流値を設定して定電流充電を行うように該主回路を制御し、報知信号が入力された状態では、前記主回路が充電電圧制御目標値に電池の端子電圧が基準電圧値を超えたときの該主回路の出力電圧値を設定して定電圧充電を行うように該主回路を制御するように構成したことを特徴とする蓄電システム。
請求項１において、複数の電池パックを並列接続し、前記副制御回路は、各電池パックにおける電池の端子電圧を取得することを特徴とする蓄電システム。
請求項２において、電池パックは電池電流電圧検出回路を備え、前記満充電の判断は、電池パックの電池電流検出回路から出力される電流検出値が充電完了目標値に達するのを監視して行うように構成したことを特徴とする蓄電システム。
請求項３において、充電器と電池パックとの間の配線インピーダンスによる電圧降下分を補正した充電電圧制御目標値を設定して定電圧充電制御することを特徴とする蓄電システム。
電池と該電池の端子電圧を検出する電池電圧検出回路を備えた電池パックを充電する充電器を備え、
前記充電器は、充電過程において、電池パックの電池電圧検出回路から電池の端子電圧情報を取得し、電池の端子電圧が該電池の予め定められた基準電圧値以下の状態では定電流充電制御を行い、電池の端子電圧が前記基準電圧値を超えたときにはそのときの充電器の出力電圧を維持する定電圧充電制御に切り換えて電池が満充電になるまで充電を継続するように構成した蓄電システムにおいて、
前記充電器は並列接続された複数の充電器により構成され、
並列接続された複数の充電器は、夫々、電池パックに給電する主回路と、前記主回路の出力電流及び出力電圧を制御する主制御回路と、前記主回路の出力電流の大きさを検出して前記主制御回路に入力する出力電流検出回路と、前記主回路の出力電圧の大きさを検出して前記主制御回路に入力する出力電圧検出回路を備え、
前記電池パックにおける電池の端子電圧を取得し、取得した端子電圧を予め定められた基準電圧値と比較し、端子電圧が基準電圧値を超えたことを前記各主制御回路に報知する前記並列接続された複数の充電器に共通の副制御回路を備え、
前記各主制御回路は、夫々、その充電器内の前記出力電流検出回路から入力される出力電流値と出力電圧検出回路から入力される出力電圧値と副制御回路から入力される報知信号を参照し、報知信号が入力されていない状態では、前記主回路が充電電流制御目標値に電池パックの定格充電電流値を設定して定電流充電を行うように該主回路を制御し、報知信号が入力された状態では、前記主回路が充電電圧制御目標値に電池の端子電圧が基準電圧値を超えたときの該主回路の出力電圧値を設定して定電圧充電を行うように該主回路を制御するように構成したことを特徴とする蓄電システム。
請求項５において、複数の電池パックを並列接続し、前記副制御回路は、各電池パックにおける電池の端子電圧を取得することを特徴とする蓄電システム。
請求項６において、電池パックは電池電流電圧検出回路を備え、前記満充電の判断は、電池パックの電池電流検出回路から出力される電流検出値が充電完了目標値に達するのを監視して行うように構成したことを特徴とする蓄電システム。
請求項７において、充電器と電池パックとの間の配線インピーダンスによる電圧降下分を補正した充電電圧制御目標値を設定して定電圧充電制御することを特徴とする蓄電システム。