JP6910244B2

JP6910244B2 - Refresh discharge device

Info

Publication number: JP6910244B2
Application number: JP2017163493A
Authority: JP
Inventors: 謙治北村; 邦久関口; 康成溝口; 貴史狩野; 和太武野
Original assignee: FDK Corp
Current assignee: FDK Corp
Priority date: 2016-08-29
Filing date: 2017-08-28
Publication date: 2021-07-28
Anticipated expiration: 2037-08-28
Also published as: JP2018038255A

Description

本発明は、二次電池のリフレッシュ放電を行うリフレッシュ放電装置に関する。 The present invention relates to a refresh discharge device that refresh discharges a secondary battery.

ニッケル水素二次電池等の二次電池は、いわゆる継ぎ足し充電を繰り返すことによって、二次電池の容量が減少したように見えるメモリ効果と呼ばれる現象が生ずる場合ある。このような二次電池のメモリ効果は、リフレッシュ放電を行うことによって回復することができる。リフレッシュ放電とは、電池電圧が終止電圧に至るまで二次電池を放電するこという。そして二次電池のリフレッシュ放電は、メモリ効果を回復するという目的を達成する上で最適な大きさの放電電流で行われるのが望ましい。 In a secondary battery such as a nickel-metal hydride secondary battery, a phenomenon called a memory effect may occur in which the capacity of the secondary battery appears to be reduced by repeating so-called recharge. The memory effect of such a secondary battery can be recovered by performing refresh discharge. Refresh discharge means discharging a secondary battery until the battery voltage reaches the final voltage. Then, it is desirable that the refresh discharge of the secondary battery is performed with a discharge current having an optimum magnitude in order to achieve the purpose of recovering the memory effect.

しかし一般的なリフレッシュ放電装置は、１つの放電抵抗を介して二次電池を放電するシンプルな構成である場合が多い。この場合、二次電池が放電されていくに従って二次電池の電圧が低下していくため、二次電池の放電電流は、二次電池が放電されていくに従って減少していくことになる。したがって最適な放電電流で二次電池のリフレッシュ放電を開始しても、二次電池の電圧が終止電圧に至るまでの間に、二次電池の放電電流は、徐々に減少して最適な放電電流よりも小さくなっていく。そのため１つの放電抵抗を介して二次電池を放電する従来のリフレッシュ放電装置は、リフレッシュ放電に要する時間が長くなってしまうという課題がある。 However, a general refresh discharge device often has a simple configuration in which a secondary battery is discharged via one discharge resistor. In this case, since the voltage of the secondary battery decreases as the secondary battery is discharged, the discharge current of the secondary battery decreases as the secondary battery is discharged. Therefore, even if the refresh discharge of the secondary battery is started with the optimum discharge current, the discharge current of the secondary battery gradually decreases until the voltage of the secondary battery reaches the final voltage, and the optimum discharge current is applied. Becomes smaller than. Therefore, the conventional refresh discharge device that discharges the secondary battery via one discharge resistor has a problem that the time required for refresh discharge becomes long.

このような課題に対し、二次電池のリフレッシュ放電に要する時間を短縮することを目的とした従来技術が公知である。その一例としては、複数の放電抵抗を二次電池に接続して、大きな電流値でリフレッシュ動作を開始し、ある程度この二次電池の電気容量が減少した後、二次電池に接続する放電抵抗を順次減らしていき、所定の電流値で所定の放電終止の電気容量値まで二次電池を放電させるリフレッシュ方法及び装置が公知である（例えば特許文献１を参照）。 To solve such a problem, a conventional technique aimed at shortening the time required for refresh discharge of a secondary battery is known. As an example, a plurality of discharge resistors are connected to a secondary battery, a refresh operation is started at a large current value, the electric capacity of the secondary battery is reduced to some extent, and then the discharge resistance to be connected to the secondary battery is set. A refresh method and an apparatus for sequentially reducing the amount of the secondary battery to discharge the secondary battery to a predetermined discharge end electric capacity value at a predetermined current value are known (see, for example, Patent Document 1).

特開平０８−１３８７４６号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 08-138746

しかしながら上記の従来技術は、複数の放電抵抗、及び二次電池に対する複数の放電抵抗の接続を切り換える複数のスイッチを設ける必要があるため、構成が複雑であり、装置の小型化及び低コスト化が難しいという課題がある。 However, in the above-mentioned conventional technique, since it is necessary to provide a plurality of discharge resistors and a plurality of switches for switching the connection of the plurality of discharge resistors to the secondary battery, the configuration is complicated, and the device can be miniaturized and the cost can be reduced. There is a problem that it is difficult.

このような状況に鑑み本発明はなされたものであり、その目的は、短時間で二次電池のリフレッシュ放電が可能であり、かつ小型化及び低コスト化が容易なリフレッシュ放電装置を提供することにある。 The present invention has been made in view of such a situation, and an object of the present invention is to provide a refresh discharge device capable of refreshing and discharging a secondary battery in a short time and easily reducing the size and cost. It is in.

＜本発明の第１の態様＞
本発明の第１の態様は、二次電池の放電電流を制限する放電抵抗と、前記二次電池の放電をスイッチングする半導体スイッチと、前記半導体スイッチのスイッチングを制御する制御装置と、を備え、前記制御装置は、前記放電抵抗の抵抗値及び前記二次電池の電圧に基づいて前記半導体スイッチのスイッチングデューティ比を設定し、その設定したスイッチングデューティ比で前記半導体スイッチをスイッチングすることにより前記二次電池のリフレッシュ放電を行う、リフレッシュ放電装置である。 <First aspect of the present invention>
The first aspect of the present invention includes a discharge resistance that limits the discharge current of the secondary battery, a semiconductor switch that switches the discharge of the secondary battery, and a control device that controls the switching of the semiconductor switch. The control device sets the switching duty ratio of the semiconductor switch based on the resistance value of the discharge resistance and the voltage of the secondary battery, and switches the semiconductor switch at the set switching duty ratio to cause the secondary. A refresh discharge device that refreshes and discharges a battery.

二次電池の放電電流は、放電抵抗の抵抗値及び二次電池の電圧に基づいて半導体スイッチのスイッチングデューティ比を設定することによって、所望の大きさに設定することができる。それによって二次電池の電圧に応じて最適な大きさに放電電流を設定して二次電池のリフレッシュ放電を行うことができるので、二次電池のリフレッシュ放電を短時間で行うことができる。また本発明に係るリフレッシュ放電装置は、前述した従来技術のように複数の放電抵抗及び複数のスイッチを設けることなく、放電電流を所望の大きさに設定して二次電池のリフレッシュ放電を行うことができる。つまり本発明に係るリフレッシュ放電装置は、部品点数が少なく極めてシンプルな構成であるため、容易に小型化及び低コスト化することができる。 The discharge current of the secondary battery can be set to a desired size by setting the switching duty ratio of the semiconductor switch based on the resistance value of the discharge resistance and the voltage of the secondary battery. As a result, the discharge current can be set to an optimum size according to the voltage of the secondary battery to perform refresh discharge of the secondary battery, so that the refresh discharge of the secondary battery can be performed in a short time. Further, the refresh discharge device according to the present invention performs refresh discharge of a secondary battery by setting a discharge current to a desired size without providing a plurality of discharge resistors and a plurality of switches as in the conventional technique described above. Can be done. That is, since the refresh discharge device according to the present invention has a small number of parts and an extremely simple configuration, it can be easily miniaturized and reduced in cost.

これにより本発明の第１の態様によれば、短時間で二次電池のリフレッシュ放電が可能であり、かつ小型化及び低コスト化が容易なリフレッシュ放電装置を提供できるという作用効果が得られる。 As a result, according to the first aspect of the present invention, it is possible to provide a refresh discharge device capable of refreshing and discharging the secondary battery in a short time and easily reducing the size and cost.

＜本発明の第２の態様＞
本発明の第２の態様は、前述した本発明の第１の態様において、前記制御装置は、前記二次電池のリフレッシュ放電を行っている間、前記二次電池の電圧の変動に応じて前記半導体スイッチのスイッチングデューティ比を調整する、リフレッシュ放電装置である。
本発明の第２の態様によれば、リフレッシュ放電中における二次電池の電圧の変動に応じてリフレッシュ放電の電流の大きさを適切に調整することができるので、より短時間で二次電池のリフレッシュ放電を行うことができる。 <Second aspect of the present invention>
A second aspect of the present invention is the above-mentioned first aspect of the present invention, wherein the control device responds to fluctuations in the voltage of the secondary battery while performing refresh discharge of the secondary battery. A refresh discharge device that adjusts the switching duty ratio of a semiconductor switch.
According to the second aspect of the present invention, the magnitude of the refresh discharge current can be appropriately adjusted according to the fluctuation of the voltage of the secondary battery during the refresh discharge, so that the secondary battery can be used in a shorter time. Refresh discharge can be performed.

＜本発明の第３の態様＞
本発明の第３の態様は、前述した本発明の第２の態様において、前記制御装置は、前記二次電池の放電電流が最適値になるように、前記二次電池の電圧の変動に応じて前記半導体スイッチのスイッチングデューティ比を調整する、リフレッシュ放電装置である。
本発明の第３の態様によれば、リフレッシュ放電中における二次電池の電圧の変動に応じて放電電流を最適な大きさに調整することができるので、さらに短時間で二次電池のリフレッシュ放電を行うことができる。 <Third aspect of the present invention>
In the third aspect of the present invention, in the second aspect of the present invention described above, the control device responds to fluctuations in the voltage of the secondary battery so that the discharge current of the secondary battery becomes an optimum value. This is a refresh discharge device that adjusts the switching duty ratio of the semiconductor switch.
According to the third aspect of the present invention, the discharge current can be adjusted to an optimum magnitude according to the fluctuation of the voltage of the secondary battery during the refresh discharge, so that the refresh discharge of the secondary battery can be performed in a shorter time. It can be performed.

＜本発明の第４の態様＞
本発明の第４の態様は、前述した本発明の第２の態様において、前記制御装置は、前記放電抵抗における消費電力が一定となるように、前記二次電池の電圧の変動に応じて前記半導体スイッチのスイッチングデューティ比を調整する、リフレッシュ放電装置である。本発明の第４の態様によれば、放電抵抗における消費電力を一定とするため、放電抵抗及びその周辺における発熱量も一定となることから、放電抵抗及びその周辺に実装される部品の定格電力及び温度定格を下げることができる。すなわち、定格電力及び温度定格の低い比較的に安価な部品を放電抵抗及びその周辺に実装される部品として使用できるため、リフレッシュ放電装置自体の小型化及び低コスト化をより一層図ることができる。 <Fourth aspect of the present invention>
A fourth aspect of the present invention is the above-mentioned second aspect of the present invention, wherein the control device responds to fluctuations in the voltage of the secondary battery so that the power consumption in the discharge resistance becomes constant. A refresh discharge device that adjusts the switching duty ratio of a semiconductor switch. According to the fourth aspect of the present invention, since the power consumption in the discharge resistance is constant, the amount of heat generated in the discharge resistance and its surroundings is also constant. And the temperature rating can be lowered. That is, since a relatively inexpensive component having a low rated power and temperature rating can be used as a discharge resistor and a component mounted around the discharge resistor, the refresh discharge device itself can be further reduced in size and cost.

本発明によれば、短時間で二次電池のリフレッシュ放電が可能であり、かつ小型化及び低コスト化が容易なリフレッシュ放電装置を提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide a refresh discharge device capable of refreshing and discharging a secondary battery in a short time, and easily being miniaturized and cost-reduced.

本発明に係るリフレッシュ放電装置の構成を図示した回路図。The circuit diagram which illustrated the structure of the refresh discharge apparatus which concerns on this invention. 制御装置が実行するリフレッシュ放電の手順を図示したフローチャート。The flowchart which illustrated the procedure of the refresh discharge performed by the control device. 二次電池の直列数とスイッチングデューティ比との関係を示した表。A table showing the relationship between the number of secondary batteries in series and the switching duty ratio.

以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。
尚、本発明は、以下説明する実施例に特に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された発明の範囲内で種々の変形が可能であることは言うまでもない。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
It goes without saying that the present invention is not particularly limited to the examples described below, and various modifications can be made within the scope of the invention described in the claims.

図１は、本発明に係るリフレッシュ放電装置の構成を図示した回路図である。
本発明に係るリフレッシュ放電装置は、例えば独立した装置として構成することも可能であり、例えば二次電池２０を充電可能な充電装置に組み込まれることも可能であり、例えば二次電池２０の充電装置を備える電源装置や電子機器等に組み込まれることも可能である。本発明に係るリフレッシュ放電装置は、放電抵抗Ｒ１、トランジスタＱ１、制御装置１０を備える。 FIG. 1 is a circuit diagram illustrating a configuration of a refresh discharge device according to the present invention.
The refresh discharge device according to the present invention can be configured as, for example, an independent device, for example, the secondary battery 20 can be incorporated into a rechargeable charging device, for example, the charging device for the secondary battery 20. It is also possible to incorporate it into a power supply device, an electronic device, or the like provided with the above. The refresh discharge device according to the present invention includes a discharge resistor R1, a transistor Q1, and a control device 10.

放電抵抗Ｒ１は、二次電池２０の放電電流を制限する固定抵抗である。より具体的には放電抵抗Ｒ１は、一端がトランジスタＱ１のソースに接続されており、他端が二次電池２０の負極端子に接続される。 The discharge resistor R1 is a fixed resistor that limits the discharge current of the secondary battery 20. More specifically, one end of the discharge resistor R1 is connected to the source of the transistor Q1, and the other end is connected to the negative electrode terminal of the secondary battery 20.

トランジスタＱ１は、二次電池２０の放電をスイッチングする半導体スイッチである。より具体的にはトランジスタＱ１は、ソースが放電抵抗Ｒ１の一端に接続され、ゲートが制御装置１０に接続されている。トランジスタＱ１のドレインは、二次電池２０の正極端子に接続される。トランジスタＱ１は、当該実施例ではＦＥＴ（Field Effect Transistor）であるが、例えばバイポーラトランジスタ等、半導体スイッチであれば、どのような素子を用いてもよい。 Transistor Q1 is a semiconductor switch that switches the discharge of the secondary battery 20. More specifically, in the transistor Q1, the source is connected to one end of the discharge resistor R1, and the gate is connected to the control device 10. The drain of the transistor Q1 is connected to the positive electrode terminal of the secondary battery 20. The transistor Q1 is a FET (Field Effect Transistor) in the embodiment, but any element may be used as long as it is a semiconductor switch such as a bipolar transistor.

制御装置１０は、公知のマイコン制御回路であり、トランジスタＱ１のスイッチングを制御する。より具体的には制御装置１０は、トランジスタＱ１のゲート電圧を制御するＡ／Ｄ変換回路（図示せず）を含む。そして制御装置１０は、放電抵抗Ｒ１の抵抗値及び二次電池２０の電圧Ｖ１に基づいてトランジスタＱ１のスイッチングデューティ比を設定する。そして制御装置１０は、その設定したスイッチングデューティ比でトランジスタＱ１をスイッチングすることにより二次電池２０のリフレッシュ放電を行う。 The control device 10 is a known microcomputer control circuit, and controls the switching of the transistor Q1. More specifically, the control device 10 includes an A / D conversion circuit (not shown) that controls the gate voltage of the transistor Q1. Then, the control device 10 sets the switching duty ratio of the transistor Q1 based on the resistance value of the discharge resistor R1 and the voltage V1 of the secondary battery 20. Then, the control device 10 refreshes and discharges the secondary battery 20 by switching the transistor Q1 at the set switching duty ratio.

図２は、制御装置１０が実行するリフレッシュ放電の手順を図示したフローチャートである。当該フローチャートに図示した手順は、例えば制御装置１０に内蔵されているマイクロコンピュータが実行するコンピュータプログラムによって実現され、二次電池２０のリフレッシュ放電を行う操作が行われたときに実行される手順である。リフレッシュ放電を行う操作は、例えばリフレッシュ放電を行う押しボタン等（図示せず）の接点を制御装置１０に入力することによって検出することができる。 FIG. 2 is a flowchart illustrating a refresh discharge procedure executed by the control device 10. The procedure illustrated in the flowchart is, for example, a procedure realized by a computer program executed by a microcomputer built in the control device 10 and executed when an operation for refreshing and discharging the secondary battery 20 is performed. .. The operation of performing refresh discharge can be detected, for example, by inputting a contact such as a push button (not shown) for performing refresh discharge to the control device 10.

二次電池２０のリフレッシュ放電を行う操作が行われた場合、まず二次電池２０の電圧Ｖ１を検出し（ステップＳ１）、その電圧Ｖ１及び放電抵抗Ｒ１の抵抗値に基づいて、トランジスタＱ１のスイッチングデューティ比Ｄを設定する（ステップＳ２）。トランジスタＱ１のスイッチングデューティ比Ｄは、例えば下記の式（１）から算出することができる。
Ｄ＝Ｉ×Ｒ÷Ｖ１・・・（１）
ここで式（１）のＲは、放電抵抗Ｒ１の抵抗値である。また式（１）のＩは、リフレッシュ放電の放電電流値である。放電電流値Ｉは、任意の大きさに設定可能であるが、二次電池２０のリフレッシュ放電を短時間で効果的に実行するという観点から、その二次電池２０の構成及び特性等に基づいて最適な電流値となるように設定するのが好ましい。 When the operation of refreshing and discharging the secondary battery 20 is performed, the voltage V1 of the secondary battery 20 is first detected (step S1), and the transistor Q1 is switched based on the voltage V1 and the resistance value of the discharge resistance R1. The duty ratio D is set (step S2). The switching duty ratio D of the transistor Q1 can be calculated, for example, from the following equation (1).
D = I × R ÷ V1 ・・・ (1)
Here, R in the equation (1) is the resistance value of the discharge resistor R1. Further, I in the formula (1) is a discharge current value of the refresh discharge. The discharge current value I can be set to an arbitrary size, but from the viewpoint of effectively executing the refresh discharge of the secondary battery 20 in a short time, it is based on the configuration and characteristics of the secondary battery 20. It is preferable to set the optimum current value.

つづいて二次電池２０のリフレッシュ放電を開始する（ステップＳ３）。具体的には、設定したスイッチングデューティ比ＤでトランジスタＱ１のスイッチングを開始する。それによって放電電流値Ｉで二次電池２０を放電するリフレッシュ放電を行うことができる。つづいて二次電池２０の電圧Ｖ１を検出し（ステップＳ４）、二次電池２０の電圧Ｖ１が終止電圧まで低下したか否かを判定する（ステップＳ５）。 Subsequently, the refresh discharge of the secondary battery 20 is started (step S3). Specifically, the switching of the transistor Q1 is started at the set switching duty ratio D. As a result, refresh discharge can be performed to discharge the secondary battery 20 at the discharge current value I. Subsequently, the voltage V1 of the secondary battery 20 is detected (step S4), and it is determined whether or not the voltage V1 of the secondary battery 20 has dropped to the final voltage (step S5).

二次電池２０の電圧Ｖ１が終止電圧まで低下していない場合には（ステップＳ５でＮｏ）、そのときの二次電池２０の電圧Ｖ１に基づいて、トランジスタＱ１のスイッチングデューティ比Ｄを調整（再設定）する（ステップＳ６）。つまり制御装置１０は、二次電池２０のリフレッシュ放電を行っている間、二次電池２０の電圧Ｖ１の変動に応じてトランジスタＱ１のスイッチングデューティ比Ｄを調整する。トランジスタＱ１のスイッチングデューティ比Ｄの調整は、放電電流値Ｉが最適値に維持されるように行うのが好ましい。より具体的には、放電電流値Ｉが最適値に維持されるように、二次電池２０の電圧Ｖ１の低下に応じてトランジスタＱ１のスイッチングデューティ比Ｄを大きくしていくのが好ましい。そして二次電池２０の電圧Ｖ１が終止電圧まで低下した時点で（ステップＳ５でＹｅｓ）、トランジスタＱ１のスイッチングを停止し、二次電池２０のリフレッシュ放電を終了する（ステップＳ７）。 If the voltage V1 of the secondary battery 20 has not dropped to the final voltage (No in step S5), the switching duty ratio D of the transistor Q1 is adjusted (re-) based on the voltage V1 of the secondary battery 20 at that time. Set) (step S6). That is, the control device 10 adjusts the switching duty ratio D of the transistor Q1 according to the fluctuation of the voltage V1 of the secondary battery 20 while the secondary battery 20 is being refreshed and discharged. The switching duty ratio D of the transistor Q1 is preferably adjusted so that the discharge current value I is maintained at an optimum value. More specifically, it is preferable to increase the switching duty ratio D of the transistor Q1 as the voltage V1 of the secondary battery 20 decreases so that the discharge current value I is maintained at the optimum value. Then, when the voltage V1 of the secondary battery 20 drops to the final voltage (Yes in step S5), the switching of the transistor Q1 is stopped and the refresh discharge of the secondary battery 20 is completed (step S7).

図３は、二次電池２０の直列数とトランジスタＱ１のスイッチングデューティ比Ｄとの関係を示した表である。
当該実施例の二次電池２０は、いわゆる組電池であり、複数の電池セル２１が直列に接続されて構成されている。電池セル２１は、例えばニッケル水素二次電池である。直列数は、直列に接続されている電池セル２１の数を意味する。二次電池２０の電池電圧は、例えば電池セル２１の電圧を１．２Ｖとすると、１０直列で１２Ｖ、１２直列で１４．４Ｖ、１５直列で１８Ｖ、１８直列で２１．６Ｖ、２０直列で２４Ｖとなる。また二次電池２０の終止電圧は、例えば電池セル２１の終止電圧を０．８Ｖとすると、１０直列で８Ｖ、１２直列で９．６Ｖ、１５直列で１２Ｖ、１８直列で１４．４Ｖ、２０直列で１６Ｖとなる。 FIG. 3 is a table showing the relationship between the number of secondary batteries 20 in series and the switching duty ratio D of the transistor Q1.
The secondary battery 20 of the embodiment is a so-called assembled battery, and is configured by connecting a plurality of battery cells 21 in series. The battery cell 21 is, for example, a nickel-metal hydride secondary battery. The number in series means the number of battery cells 21 connected in series. Assuming that the voltage of the battery cell 21 is 1.2V, the battery voltage of the secondary battery 20 is 12V in 10 series, 14.4V in 12 series, 18V in 15 series, 21.6V in 18 series, and 24V in 20 series. It becomes. The final voltage of the secondary battery 20 is, for example, when the final voltage of the battery cell 21 is 0.8 V, 10 series is 8 V, 12 series is 9.6 V, 15 series is 12 V, 18 series is 14.4 V, and 20 series. It becomes 16V.

本発明に係るリフレッシュ放電装置は、上記のように直列数が異なることにより電池電圧が異なる様々な組電池（二次電池２０）に柔軟に対応することができる。ここで例えば、放電抵抗Ｒ１の抵抗値Ｒを３０Ωに設定し、電池セル２１の放電電流の最適値を０．４８Ａとする。二次電池２０の電池電圧は、リフレッシュ放電を開始する前の二次電池２０の電圧Ｖ１から特定することができる。二次電池２０の終止電圧は、その二次電池２０の電池電圧から特定することができる。 As described above, the refresh discharge device according to the present invention can flexibly support various assembled batteries (secondary batteries 20) having different battery voltages due to different numbers of series. Here, for example, the resistance value R of the discharge resistor R1 is set to 30Ω, and the optimum value of the discharge current of the battery cell 21 is set to 0.48A. The battery voltage of the secondary battery 20 can be specified from the voltage V1 of the secondary battery 20 before the start of refresh discharge. The final voltage of the secondary battery 20 can be specified from the battery voltage of the secondary battery 20.

例えばリフレッシュ放電を開始する前の二次電池２０の電圧Ｖ１が１２Ｖである場合には、二次電池２０は１０直列の組電池であり、電池電圧は１２Ｖ、終止電圧は８Ｖであると判定することができる。この場合には、トランジスタＱ１のスイッチングデューティ比Ｄを１００％に設定してリフレッシュ放電を開始することによって、最適な放電電流値Ｉ（０．４８Ａ）でリフレッシュ放電を行うことができる。そして二次電池２０の電圧Ｖ１が８Ｖまで低下した時点で二次電池２０のリフレッシュ放電が終了することになる。 For example, when the voltage V1 of the secondary battery 20 before starting the refresh discharge is 12V, it is determined that the secondary battery 20 is a 10-series assembled battery, the battery voltage is 12V, and the final voltage is 8V. be able to. In this case, by setting the switching duty ratio D of the transistor Q1 to 100% and starting the refresh discharge, the refresh discharge can be performed with the optimum discharge current value I (0.48 A). Then, when the voltage V1 of the secondary battery 20 drops to 8V, the refresh discharge of the secondary battery 20 ends.

例えばリフレッシュ放電を開始する前の二次電池２０の電圧Ｖ１が１４．４Ｖである場合には、二次電池２０は１２直列の組電池であり、電池電圧は１４．４Ｖ、終止電圧は９．６Ｖであると判定することができる。この場合には、トランジスタＱ１のスイッチングデューティ比Ｄを８３％に設定してリフレッシュ放電を開始することによって、最適な放電電流値Ｉ（０．４８Ａ）でリフレッシュ放電を行うことができる。そして二次電池２０の電圧Ｖ１が９．６Ｖまで低下した時点で二次電池２０のリフレッシュ放電が終了することになる。 For example, when the voltage V1 of the secondary battery 20 before starting the refresh discharge is 14.4V, the secondary battery 20 is a 12-series assembled battery, the battery voltage is 14.4V, and the final voltage is 9. It can be determined that the voltage is 6V. In this case, by setting the switching duty ratio D of the transistor Q1 to 83% and starting the refresh discharge, the refresh discharge can be performed with the optimum discharge current value I (0.48 A). Then, when the voltage V1 of the secondary battery 20 drops to 9.6 V, the refresh discharge of the secondary battery 20 ends.

例えばリフレッシュ放電を開始する前の二次電池２０の電圧Ｖ１が１８Ｖである場合には、二次電池２０は１５直列の組電池であり、電池電圧は１８Ｖ、終止電圧は１２Ｖであると判定することができる。この場合には、トランジスタＱ１のスイッチングデューティ比Ｄを６７％に設定してリフレッシュ放電を開始することによって、最適な放電電流値Ｉ（０．４８Ａ）でリフレッシュ放電を行うことができる。そして二次電池２０の電圧Ｖ１が１２Ｖまで低下した時点で二次電池２０のリフレッシュ放電が終了することになる。 For example, when the voltage V1 of the secondary battery 20 before starting the refresh discharge is 18V, it is determined that the secondary battery 20 is a 15-series assembled battery, the battery voltage is 18V, and the final voltage is 12V. be able to. In this case, by setting the switching duty ratio D of the transistor Q1 to 67% and starting the refresh discharge, the refresh discharge can be performed with the optimum discharge current value I (0.48 A). Then, when the voltage V1 of the secondary battery 20 drops to 12V, the refresh discharge of the secondary battery 20 ends.

例えばリフレッシュ放電を開始する前の二次電池２０の電圧Ｖ１が２１．６Ｖである場合には、二次電池２０は１８直列の組電池であり、電池電圧は２１．６Ｖ、終止電圧は１４．４Ｖであると判定することができる。この場合には、トランジスタＱ１のスイッチングデューティ比Ｄを５６％に設定してリフレッシュ放電を開始することによって、最適な放電電流値Ｉ（０．４８Ａ）でリフレッシュ放電を行うことができる。そして二次電池２０の電圧Ｖ１が１４．４Ｖまで低下した時点で二次電池２０のリフレッシュ放電が終了することになる。 For example, when the voltage V1 of the secondary battery 20 before starting the refresh discharge is 21.6V, the secondary battery 20 is an assembled battery of 18 series, the battery voltage is 21.6V, and the final voltage is 14. It can be determined that it is 4V. In this case, by setting the switching duty ratio D of the transistor Q1 to 56% and starting the refresh discharge, the refresh discharge can be performed with the optimum discharge current value I (0.48 A). Then, when the voltage V1 of the secondary battery 20 drops to 14.4 V, the refresh discharge of the secondary battery 20 ends.

例えばリフレッシュ放電を開始する前の二次電池２０の電圧Ｖ１が２４Ｖである場合には、二次電池２０は２０直列の組電池であり、電池電圧は２４Ｖ、終止電圧は１６Ｖであると判定することができる。この場合には、トランジスタＱ１のスイッチングデューティ比Ｄを５０％に設定してリフレッシュ放電を開始することによって、最適な放電電流値Ｉ（０．４８Ａ）でリフレッシュ放電を行うことができる。そして二次電池２０の電圧Ｖ１が１６Ｖまで低下した時点で二次電池２０のリフレッシュ放電が終了することになる。 For example, when the voltage V1 of the secondary battery 20 before starting the refresh discharge is 24V, it is determined that the secondary battery 20 is a 20-series assembled battery, the battery voltage is 24V, and the final voltage is 16V. be able to. In this case, by setting the switching duty ratio D of the transistor Q1 to 50% and starting the refresh discharge, the refresh discharge can be performed with the optimum discharge current value I (0.48 A). Then, when the voltage V1 of the secondary battery 20 drops to 16 V, the refresh discharge of the secondary battery 20 ends.

以上説明したように、本発明に係るリフレッシュ放電装置は、放電抵抗Ｒ１の抵抗値Ｒ及び二次電池２０の電圧Ｖ１に基づいてトランジスタＱ１のスイッチングデューティ比Ｄを設定することによって、二次電池２０の放電電流値Ｉを所望の大きさに設定することができる。それによって二次電池２０の電圧Ｖ１に応じて最適な大きさに放電電流値Ｉを設定して二次電池２０のリフレッシュ放電を行うことができるので、二次電池２０のリフレッシュ放電を短時間で行うことができる。また本発明に係るリフレッシュ放電装置は、前述した従来技術のように複数の放電抵抗及び複数のスイッチを設けることなく、１つの抵抗と１つのスイッチだけで、放電電流値Ｉを所望の大きさに設定して二次電池２０のリフレッシュ放電を行うことができる。つまり本発明に係るリフレッシュ放電装置は、部品点数が少なく極めてシンプルな構成であるため、容易に小型化及び低コスト化することができる。 As described above, in the refresh discharge device according to the present invention, the secondary battery 20 is set by setting the switching duty ratio D of the transistor Q1 based on the resistance value R of the discharge resistance R1 and the voltage V1 of the secondary battery 20. The discharge current value I of can be set to a desired magnitude. As a result, the discharge current value I can be set to an optimum size according to the voltage V1 of the secondary battery 20 to perform refresh discharge of the secondary battery 20, so that the refresh discharge of the secondary battery 20 can be performed in a short time. It can be carried out. Further, the refresh discharge device according to the present invention does not provide a plurality of discharge resistors and a plurality of switches as in the conventional technique described above, and makes the discharge current value I a desired size with only one resistor and one switch. It can be set to refresh and discharge the secondary battery 20. That is, since the refresh discharge device according to the present invention has a small number of parts and an extremely simple configuration, it can be easily miniaturized and reduced in cost.

このようにして本発明によれば、短時間で二次電池２０のリフレッシュ放電が可能であり、かつ小型化及び低コスト化が容易なリフレッシュ放電装置を提供することができる。 In this way, according to the present invention, it is possible to provide a refresh discharge device capable of refreshing and discharging the secondary battery 20 in a short time and easily reducing the size and cost.

また上記説明した実施例のように、トランジスタＱ１のスイッチングデューティ比Ｄは、二次電池２０のリフレッシュ放電を行っている間、二次電池２０の電圧Ｖ１の変動に応じて調整するのが好ましい。それによってリフレッシュ放電中における二次電池２０の電圧Ｖ１の変動に応じて放電電流値Ｉの大きさを適切に調整することができるので、より短時間で二次電池２０のリフレッシュ放電を行うことができる。さらに上記説明した実施例のように、トランジスタＱ１のスイッチングデューティ比Ｄは、二次電池２０の放電電流値Ｉが最適値になるように、二次電池２０の電圧Ｖ１の変動に応じて調整するのが好ましい。それによってリフレッシュ放電中における二次電池２０の電圧Ｖ１の変動に応じて放電電流値Ｉを最適な大きさに調整することができるので、さらに短時間で二次電池２０のリフレッシュ放電を行うことができる。 Further, as in the above-described embodiment, the switching duty ratio D of the transistor Q1 is preferably adjusted according to the fluctuation of the voltage V1 of the secondary battery 20 during the refresh discharge of the secondary battery 20. As a result, the magnitude of the discharge current value I can be appropriately adjusted according to the fluctuation of the voltage V1 of the secondary battery 20 during the refresh discharge, so that the refresh discharge of the secondary battery 20 can be performed in a shorter time. can. Further, as in the above-described embodiment, the switching duty ratio D of the transistor Q1 is adjusted according to the fluctuation of the voltage V1 of the secondary battery 20 so that the discharge current value I of the secondary battery 20 becomes the optimum value. Is preferable. As a result, the discharge current value I can be adjusted to the optimum size according to the fluctuation of the voltage V1 of the secondary battery 20 during the refresh discharge, so that the refresh discharge of the secondary battery 20 can be performed in a shorter time. can.

一方で、制御装置１０は、放電抵抗Ｒ１における消費電力が一定となるように、二次電池２０の電圧の変動に応じて、トランジスタＱ１のスイッチングデューティ比Ｄを調整しても良い。すなわち、上記説明した実施例における図２のステップＳ２及びステップＳ６では、上記の式（１）に基づいてスイッチングデューティ比Ｄを算出していたが、ステップＳ６におけるスイッチングデューティ比Ｄの算出を下記の式（２）に基づいて行っても良い。
Ｄ＝Ｐ÷（Ｖ１×Ｖ１÷Ｒ）・・・（２）
ここで式（２）のＰは、放電抵抗Ｒ１における消費電力である。また、Ｒは、式（１）と同様に、放電抵抗Ｒ１の抵抗値である。 On the other hand, the control device 10 may adjust the switching duty ratio D of the transistor Q1 according to the fluctuation of the voltage of the secondary battery 20 so that the power consumption in the discharge resistor R1 becomes constant. That is, in step S2 and step S6 of FIG. 2 in the above-described embodiment, the switching duty ratio D was calculated based on the above equation (1), but the calculation of the switching duty ratio D in step S6 is as follows. It may be performed based on the equation (2).
D = P ÷ (V1 × V1 ÷ R) ・・・ (2)
Here, P in the equation (2) is the power consumption in the discharge resistor R1. Further, R is a resistance value of the discharge resistance R1 as in the equation (1).

このような式（２）に基づいてスイッチングデューティ比Ｄを調整すると、リフレッシュ放電に伴って二次電池２０の電圧が変動しても、放電抵抗Ｒ１における消費電力を一定にすることができる。換言すると、制御装置１０は、リフレッシュ放電に伴って二次電池２０の電圧が変動すると、スイッチングデューティ比Ｄを調整することにより、放電抵抗Ｒ１における消費電力が一定となるように放電抵抗Ｒ１の電流値を変更することになる。例えば、リフレッシュ放電に伴って二次電池２０の電圧が低下する場合に、放電抵抗Ｒ１の電流値を増加するようにスイッチングデューティ比Ｄを調整し、放電抵抗Ｒ１における消費電力を一定にする。 By adjusting the switching duty ratio D based on the equation (2), the power consumption of the discharge resistor R1 can be kept constant even if the voltage of the secondary battery 20 fluctuates due to the refresh discharge. In other words, when the voltage of the secondary battery 20 fluctuates with the refresh discharge, the control device 10 adjusts the switching duty ratio D so that the power consumption of the discharge resistor R1 becomes constant and the current of the discharge resistor R1 is constant. You will change the value. For example, when the voltage of the secondary battery 20 drops with the refresh discharge, the switching duty ratio D is adjusted so as to increase the current value of the discharge resistor R1 to keep the power consumption of the discharge resistor R1 constant.

このような消費電力を一定とするスイッチングデューティ比Ｄの調整により、放電抵抗Ｒ１及びその周辺における発熱量も一定となることから、放電抵抗Ｒ１及びその周辺に実装される部品（例えば、トランジスタＱ１）の定格電力及び温度定格を下げることができる。すなわち、定格電力及び温度定格の低い比較的に安価な部品を放電抵抗Ｒ１及びその周辺に実装される部品として使用できるため、リフレッシュ放電装置自体の小型化及び低コスト化をより一層図ることができる。従って、式（２）に基づいてスイッチングデューティ比Ｄを調整することは、放電抵抗Ｒ１の定格電力を考慮して行われていることになる。 By adjusting the switching duty ratio D to keep the power consumption constant, the amount of heat generated in the discharge resistor R1 and its surroundings becomes constant, so that the components mounted in the discharge resistor R1 and its surroundings (for example, the transistor Q1) Rated power and temperature rating can be lowered. That is, since a relatively inexpensive component having a low rated power and temperature rating can be used as a component mounted on the discharge resistor R1 and its surroundings, the refresh discharge device itself can be further reduced in size and cost. .. Therefore, adjusting the switching duty ratio D based on the equation (2) is performed in consideration of the rated power of the discharge resistor R1.

１０制御装置
２０二次電池
２１電池セル
Ｑ１トランジスタ
Ｒ１放電抵抗 10 Control device 20 Secondary battery 21 Battery cell Q1 Transistor R1 Discharge resistance

Claims

Discharge resistance, which is a fixed resistance that limits the discharge current of the secondary battery,
A semiconductor switch that switches the discharge of the secondary battery,
A control device for controlling switching of the semiconductor switch is provided.
The control device sets the switching duty ratio of the semiconductor switch based on the resistance value of the discharge resistance and the voltage of the secondary battery, and switches the semiconductor switch at the set switching duty ratio to perform the secondary. A refresh discharge device that performs refresh discharge until the battery voltage of the battery reaches the final voltage.

In the refresh discharge device according to claim 1, the control device adjusts the switching duty ratio of the semiconductor switch according to the fluctuation of the voltage of the secondary battery while the secondary battery is refreshed and discharged. , Refresh discharge device.

In the refresh discharge device according to claim 2, the control device adjusts the switching duty ratio of the semiconductor switch according to the fluctuation of the voltage of the secondary battery so that the discharge current of the secondary battery becomes an optimum value. A refresh discharge device to adjust.

In the refresh discharge device according to claim 2, the control device adjusts the switching duty ratio of the semiconductor switch according to the fluctuation of the voltage of the secondary battery so that the power consumption in the discharge resistance becomes constant. , Refresh discharge device.