JP2004212062A - Secondary battery pass / fail determination device and ripple generation circuit of the device - Google Patents
Secondary battery pass / fail determination device and ripple generation circuit of the device Download PDFInfo
- Publication number
- JP2004212062A JP2004212062A JP2002378572A JP2002378572A JP2004212062A JP 2004212062 A JP2004212062 A JP 2004212062A JP 2002378572 A JP2002378572 A JP 2002378572A JP 2002378572 A JP2002378572 A JP 2002378572A JP 2004212062 A JP2004212062 A JP 2004212062A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- ripple
- secondary battery
- battery
- voltage
- resistor
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Images
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/10—Energy storage using batteries
Landscapes
- Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)
- Secondary Cells (AREA)
- Tests Of Electric Status Of Batteries (AREA)
Abstract
【課題】リップルをほとんど発生させないような電源を用いた場合であっても、二次電池の良否を判定を可能にすること。
【解決手段】抵抗Ｒ１とコンデンサＣ１とリレーＲＬ１とが備えられ、リレーＲＬ１の切り換え接点ａおよび切り換え接点ｂが交互に切り替えることによって、二次電池Ｅ1〜Ｅnの２つの電池群に強制的にリップルを発生させ、このリップルが生じた各二次電池の端子電圧をリップル検出部ＤＥＴ１に入力し、リップル検出部ＤＥＴ１によって、二次電池Ｅ1〜Ｅnのそれぞれの良否を判定する。
【選択図】 図２An object of the present invention is to make it possible to determine the quality of a secondary battery even when a power supply that generates almost no ripple is used.
A provided with the resistor R1 and the capacitor C1 relay RL1 is, by switching the contacts a and a switching contact b of the relay RL1 is switched alternately forced into two groups of cells of the secondary battery E 1 to E n to generate ripple, enter the terminal voltage of each secondary battery ripple occurs in the ripple detection unit DET1, the ripple detection unit DET1, determines respective quality of the secondary battery E 1 to E n.
[Selection] Fig. 2
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、二次電池良否判別装置に関するものであり、特に、リップルが発生しない充電回路に接続されている状態であっても二次電池の劣化を判定するための二次電池良否判別装置および該装置に併用して用いられる二次電池良否判別装置のリップル発生回路に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
二次電池の良否、すなわち、正常な充放電能力の有無を知る手法として、二次電池の満充電後、二次電池の両端間の電圧が低下して所定値に達するまでの放電時間の長さに基づいて良否を判別する手法が知られている。この手法では、判別の対象である二次電池に長時間放電を行わせる必要がある。
【０００３】
しかしながら、二次電池が放電した電荷量と二次電池の両端間の電圧との関係は複雑であり、また、単位時間当たりに放電される電荷量と二次電池の両端間の電圧との関係も複雑である。したがって、放電時間の長さに基づいて二次電池の良否を判別するには、単位時間量当たりに放電された電荷量の推移を継続的にモニタする必要があり、そのようなモニタを可能とする装置の構成は複雑となる。また、充放電能力が正常な二次電池の放電時間の長さを特定すること自体も容易ではない。
【０００４】
これらの問題を解決するものとして、特許文献１に記載された二次電池良否判別装置がある。この文献に記載された二次電池良否判別装置は、二次電池の両極間にリップル電流を流すリップル印加手段と、二次電池の両極間に生じた電圧に含まれる交流電圧成分を抽出する交流電圧抽出手段と、交流電圧抽出手段により抽出された交流電圧成分の大きさに基づいて二次電池が異常であるか否かを判別して判別結果を表す情報を出力する判別手段とを備えており、この判別手段が交流電圧抽出手段が抽出した各交流電圧成分の平均値を表す平均電圧と交流電圧抽出手段が抽出した各々の交流電圧成分の大きさとを比較して二次電池の異常の有無を判別するようにしているので、二次電池の良否が、二次電池の放電時間を測ることなく短時間で容易に判別することができる。
【０００５】
【特許文献１】
特許第３１７１５８１号公報（第２−７頁、図４）
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上述した二次電池良否判別装置では、リップル印加手段として、例えば、単相交流電流を整流して二次電池を充電するために用いられる充電回路（整流器）において、この充電回路自身が発生するリップルを利用するものであった。したがって、近時、主流となりつつあるスイッチング電源のように、リップルをほとんど発生させない電源を用いた充電回路を使用する場合には、この二次電池良否判別装置を利用できないという課題があった。
【０００７】
この発明は、上記に鑑みてなされたものであって、リップルをほとんど発生させないような電源を用いた場合であっても、二次電池の良否を判定できる二次電池良否判別装置および該装置のリップル発生回路を得ることを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、この発明にかかる二次電池良否判別装置にあっては、直列に接続された複数の二次電池の両極間にリップル電流を印加するリップル印加手段と、前記複数の二次電池の個々の両極間に生じたリップル電圧を抽出するリップル電圧抽出手段と、前記リップル電圧抽出手段により抽出された複数のリップル電圧の平均値を表す平均電圧を発生する平均電圧発生手段と、前記リップル電圧抽出手段により抽出された個々のリップル電圧の大きさと前記平均電圧の大きさとの差が所定値に達しているか否かを個々に判別し、前記所定値に達していると判別された前記二次電池が異常であると判別する判別手段とを備えた二次電池良否判別装置において、前記リップル印加手段は、前記複数の二次電池の略二分された２つの電池群を交互に放電させて強制的にリップル電流を発生させたことを特徴とする。
【０００９】
この発明によれば、リップル印加手段は、複数の二次電池の略二分された２つの電池群を交互に放電させて強制的にリップル電流を発生させる。
【００１０】
つぎの発明にかかる二次電池良否判別装置にあっては、前記リップル印加手段は、抵抗とコンデンサと切り換え手段とを備え、この切り換え手段は、前記２つの電池群の両端を前記抵抗と前記コンデンサとの直列回路で択一的に接続させることを特徴とする。
【００１１】
この発明によれば、リップル印加手段には抵抗とコンデンサと切り換え手段とが備えられ、切り換え手段は２つの電池群の両端に抵抗とコンデンサとの直列回路を択一的に接続させる。
【００１２】
つぎの発明にかかる二次電池良否判別装置にあっては、前記リップル印加手段は、抵抗と切り換え手段とを備え、この切り換え手段は、前記２つの電池群に強制的なリップル電流を発生させるときにのみ、この２つの電池群の両端を前記抵抗で択一的に接続させることを特徴とする。
【００１３】
この発明によれば、リップル印加手段には抵抗と切り換え手段とが備えられ、切り換え手段は２つの電池群に強制的なリップル電流を発生させるときにのみ、２つの電池群の両端に抵抗を択一的に接続させる。
【００１４】
つぎの発明にかかる二次電池良否判別装置にあっては、直列に接続された複数の二次電池の両極間にリップル電流を印加するリップル印加手段と、前記複数の二次電池の個々の両極間に生じたリップル電圧を抽出する複数のリップル電圧抽出手段と、前記リップル電圧抽出手段により抽出されたリップル電圧の大きさに基づいて前記二次電池が異常であるか否かを判別する判別手段とを備えた二次電池良否判別装置において、前記リップル印加手段は、前記複数の二次電池の略二分された２つの電池群を交互に放電させて強制的にリップル電流を発生させたことを特徴とする。
【００１５】
この発明によれば、リップル印加手段は、複数の二次電池の略二分された２つの電池群を交互に放電させて強制的にリップル電流を発生させる。
【００１６】
つぎの発明にかかる二次電池良否判別装置にあっては、前記リップル印加手段は、抵抗とコンデンサと切り換え手段とを備え、この切り換え手段は、前記２つの電池群の両端を前記抵抗と前記コンデンサとの直列回路で択一的に接続させることを特徴とする。
【００１７】
この発明によれば、リップル印加手段には抵抗とコンデンサと切り換え手段とが備えられ、切り換え手段は２つの電池群の両端に抵抗とコンデンサとの直列回路を択一的に接続させる。
【００１８】
つぎの発明にかかる二次電池良否判別装置にあっては、前記リップル印加手段は、抵抗と切り換え手段とを備え、この切り換え手段は、前記２つの電池群に強制的なリップル電流を発生させるときにのみ、この２つの電池群の両端を前記抵抗で択一的に接続させることを特徴とする。
【００１９】
この発明によれば、リップル印加手段には抵抗と切り換え手段とが備えられ、切り換え手段は２つの電池群に強制的なリップル電流を発生させるときにのみ、２つの電池群の両端に抵抗を択一的に接続させる。
【００２０】
つぎの発明にかかる二次電池良否判別装置のリップル発生回路にあっては、直列に接続された複数の二次電池の個々の両極間から抽出された個々のリップル電圧の大きさと、これらの抽出された前記個々のリップル電圧の平均値を表す平均電圧の大きさとの差が所定値に達しているか否かを個々に判別して前記所定値に達していると判別された前記二次電池が異常であると判別するために前記複数の二次電池の略二分された２つの電池群を交互に放電させて強制的なリップル電流を発生させる抵抗とコンデンサと切り換え手段とを備え、この切り換え手段は、前記２つの電池群の両端を前記抵抗と前記コンデンサとの直列回路で択一的に接続させることを特徴とする。
【００２１】
この発明によれば、直列に接続された複数の二次電池の個々の両極間から抽出された個々のリップル電圧の大きさと、これらの抽出された個々のリップル電圧の平均値を表す平均電圧の大きさとの差が所定値に達しているか否かを個々に判別するとともに、所定値に達していると判別された二次電池が異常であると判別するために複数の二次電池の略二分された２つの電池群を交互に放電させて強制的なリップル電流を発生させる抵抗とコンデンサと切り換え手段とが備えられ、切り換え手段は２つの電池群の両端に抵抗とコンデンサとの直列回路を択一的に接続させる。
【００２２】
つぎの発明にかかる二次電池良否判別装置のリップル発生回路にあっては、直列に接続された複数の二次電池の個々の両極間から抽出された個々のリップル電圧の大きさと、これらの抽出された前記個々のリップル電圧の平均値を表す平均電圧の大きさとの差が所定値に達しているか否かを個々に判別して前記所定値に達していると判別された前記二次電池が異常であると判別するために前記複数の二次電池の略二分された２つの電池群を交互に放電させて強制的なリップル電流を発生させる抵抗と切り換え手段とを備え、この切り換え手段は、前記２つの電池群に強制的なリップル電流を発生させるときにのみ、この２つの電池群の両端を前記抵抗で択一的に接続させることを特徴とする。
【００２３】
この発明によれば、直列に接続された複数の二次電池の個々の両極間から抽出された個々のリップル電圧の大きさと、これらの抽出された個々のリップル電圧の平均値を表す平均電圧の大きさとの差が所定値に達しているか否かを個々に判別するとともに、所定値に達していると判別された二次電池が異常であると判別するために複数の二次電池の略二分された２つの電池群を交互に放電させて強制的なリップル電流を発生させる抵抗と切り換え手段とが備えられ、切り換え手段は、２つの電池群に強制的なリップル電流を発生させるときにのみ２つの電池群の両端に抵抗を択一的に接続させる。
【００２４】
【発明の実施の形態】
以下、この発明にかかる二次電池良否判別用リップル発生回路の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。
【００２５】
実施の形態１．
まず、この発明にかかる二次電池良否判別用リップル発生回路の説明に先立って、特許文献１に示された二次電池良否判別装置の構成および動作について説明する。図１は、特許文献１に示された二次電池良否判別装置の回路構成を示す回路図である。同図において、この二次電池良否判別装置は、整流器ＲＥＣＴ１と、ｎ個（ただし、ｎは任意の正の整数）のリップル検出回路ＤＥＴ１1〜ＤＥＴ１nからなるリップル検出部ＤＥＴ１と、コンデンサＣ４とを備えている。
【００２６】
整流器ＲＥＣＴ１は、例えば、各自に供給された電圧を整流する図示しないｎ個の全波整流回路と、一次巻線およびｎ個の二次巻線を備え、各二次巻線の両端間の電圧を１対１に各全波整流回路に供給する図示しない変成器とから構成される。また、整流器ＲＥＣＴ１は、２個の極を備える入力端ＩＮと、各々が正極および負極を有したｎ組の出力端ＯＵＴ1〜ＯＵＴnとを備えている。
【００２７】
整流器ＲＥＣＴ１の入力端ＩＮは、この二次電池良否判別装置の電源入力端をなす。充電する対象の二次電池Ｅk（ただし、ｋは１以上ｎ以下の整数）の正極は、整流器ＲＥＣＴ１の出力端ＯＵＴkの正極に接続され、二次電池Ｅkの負極は、整流器ＲＥＣＴ１の出力端ＯＵＴｋの負極に接続されている。
【００２８】
整流器ＲＥＣＴ１は、入力端ＩＮの両極間に単相交流電圧が印加されたとき、その単相交流電圧を全波整流して得られるリップル電圧を、出力端ＯＵＴkの両極間に発生させる。ただし、整流器ＲＥＣＴ１は、出力端ＯＵＴkの負極の電位を基準として、出力端ＯＵＴkの正極の電圧が０ボルト以上となるように、リップル電圧を発生させる。
【００２９】
リップル検出回路ＤＥＴ１1〜ＤＥＴ１nは、互いに同一の構成を有している。ｋを１以上、ｎ以下の整数とすると、リップル検出回路ＤＥＴ１kは、差動増幅器ＡＭＰ２kと、コンデンサＣ２kおよびＣ３kと、変成器Ｔ２kと、ダイオードＤ１kと、抵抗Ｒ２kと、負荷Ｚ３kと、発光ダイオードＬＥＤ３kとを備えている。
【００３０】
コンデンサＣ２kは、整流器ＲＥＣＴ１の出力端ＯＵＴkの正極と、変成器Ｔ２kの後述する一次巻線の一端との間に接続され、自己の一端に印加される電圧に含まれる交流の成分を他端へと通過させる。
【００３１】
変成器Ｔ２kは、一次巻線と二次巻線とを備える。変成器Ｔ２kの一次巻線の一端は、整流器ＲＥＣＴ１の出力端ＯＵＴkの負極に接続され、他端は、コンデンサＣ２kの両端のうち整流器ＲＥＣＴ１の出力端ＯＵＴｋの正極に接続されていない方に接続されている。変成器Ｔ２kの二次巻線の一端はダイオードＤ１kの後述するアノードに接続され、他端は接地されている。また、ダイオードＤ１kのカソードは、後述する差動増幅器ＡＭＰ２kの非反転入力端（図１に示す＋側端子）に接続されている。
【００３２】
差動増幅器ＡＭＰ２kは、図示しない演算増幅器などから構成され、非反転入力端および反転入力端（図１に示す−側端子）ならびに出力端とを備える。差動増幅器ＡＭＰ２kは、反転入力端の電位を基準とした非反転入力端の電圧に比例した電圧を出力端に発生させる。
【００３３】
コンデンサＣ３kは、ダイオードＤ１kのカソードとグラウンドとの間の電圧を平滑化するためのものである。コンデンサＣ３kの一端は、ダイオードＤ１kのカソードに接続されており、他端は接地されている。
【００３４】
抵抗Ｒ２kは、ダイオードＤ１1〜Ｄ１nのカソードに発生する電圧の平均値に相当する電圧を発生させるためのものである。抵抗Ｒ２kの一端は、差動増幅器ＡＭＰ２kの非反転入力端に接続されており、他端は差動増幅器ＡＭＰ２kの反転入力端に接続されている。
【００３５】
発光ダイオードＬＥＤ３kは、負荷Ｚ３kとカスケードに接続されて直列回路を形成する。この直列回路の両端のうち、発光ダイオードＬＥＤ３ｋのアノードに近い方の端は負荷Ｚ３kを介して差動増幅器ＡＭＰ２ｋの出力端に接続されており、他方の端は接地されている。
【００３６】
発光ダイオードＬＥＤ３kは、自己と負荷Ｚ３kとが形成する直列回路の両端間に交流電圧が印加され、自己が順バイアスされたとき（具体的には、例えば、発光ダイオードＬＥＤ３ｋのアノードの電圧がカソードの電位に対して０．６ボルト程度よりも高くなったとき）導通し、発光する。なお、コンデンサＣ３1〜Ｃ３nの静電容量は互いに等しく、また、抵抗Ｒ１1〜Ｒ１nの抵抗値も互いに等しい。
【００３７】
コンデンサＣ４は、ダイオードＤ１1〜Ｄ１nのカソードに発生する電圧の平均値に当たる電圧を平滑化するためのものである。コンデンサＣ４の一端は、差動増幅器ＡＭＰ２1〜ＡＭＰ２nの反転増幅器に共通に接続され、他端は接地されている。
【００３８】
整流器ＲＥＣＴ１の電源入力端ＩＮの両極間に単相交流電圧を印加すると、整流器ＲＥＣＴ１の出力端ＯＵＴkの両極間には、出力端ＯＵＴkの正極が出力端ＯＵＴkの負極に対して正極性であるような向きのリップル電圧が発生する。そして、出力端ＯＵＴkの両極間に生じるリップル電圧は二次電池Ｅkの両極間に印加され、このリップル電圧の瞬時値が、二次電池Ｅkが充電される程度の電圧に達している間、二次電池Ｅkは充電される。
【００３９】
この結果、二次電池Ｅkの両極間には、整流器ＲＥＣＴ１の出力端ＯＵＴkの両極間の出力インピーダンスと二次電池Ｅkの両極間のインピーダンスとに依存した電圧が発生し、この電圧の交流成分は、コンデンサＣ２kを通過して変成器Ｔ２kの一次巻線の両端間に印加される。
【００４０】
すると、変成器Ｔ２kの二次巻線の両端間には、変成器Ｔ２kの一次巻線の両端間の電圧に比例する電圧が発生し、ダイオードＤ１kのカソードには、変成器Ｔ２kの二次巻線の両端間の電圧を半波整流した結果がコンデンサＣ３kにより平滑化されたものに相当する電圧が発生する。そして、ダイオードＤ１kのカソードの電圧は、差動増幅器ＡＭＰ２kの非反転入力端に印加される。
【００４１】
一方、差動増幅器ＡＭＰ２kの反転入力端の電位は、ダイオードＤ１1〜Ｄ１nの各カソードの電圧（すなわち、差動増幅器ＡＭＰ２1〜ＡＭＰ２nの各非反転入力端の電圧）の平均値に等しくなる。したがって、差動増幅器ＡＭＰ２kの出力端の電圧の値は、二次電池Ｅkの正極の電圧の交流成分を半波整流して平滑化した値から、二次電池Ｅ1〜Ｅnの正極の電圧の交流成分をそれぞれ半波整流して平滑化した値の平均値を差し引いた値に比例した値となる。そして、差動増幅器ＡＭＰ２kの出力端の電圧は、発光ダイオードＬＥＤ３kと負荷Ｚ３kとが形成する直列回路の両端間に印加される。
【００４２】
このため、差動増幅器ＡＭＰ２kの増幅率と、負荷Ｚ３kのインピーダンスとを適切に選択することにより、発光ダイオードＬＥＤ３kは、二次電池Ｅkの両端間の電圧の交流成分の大きさが、二次電池Ｅ1〜Ｅnの各両端間の電圧の交流成分の平均値を一定値以上上回っているときに発光するようになる。そして、二次電池Ｅkの両端間の電圧の交流成分の値が小さいほど、二次電池Ｅkの充放電の能力が高いものと見ることができる。つまり、発光ダイオードＬＥＤ３kは、二次電池Ｅkの充放電の能力が二次電池Ｅ1〜Ｅnの各両端間の充放電の能力の平均よりも一定程度以上劣っているときに発光する、ということになる。
【００４３】
このように、図１に示した二次電池良否判別装置は、二次電池Ｅkの両端間の電圧の交流成分の大きさと、二次電池Ｅ1〜Ｅnの各両端間の電圧の交流成分の平均値とを比較し、二次電池Ｅkの両端間の電圧の交流成分の値が二次電池Ｅ1〜Ｅnの各両端間の電圧の交流成分の平均値より一定値以上大きいときに発光ダイオードＬＥＤ３kを発光させることで、二次電池の良否を判定することができる。
【００４４】
ところで、上述した二次電池良否判別装置は、単相交流電流を整流して二次電池Ｅ1〜Ｅnを充電するために用いられる整流器ＲＥＣＴ１をリップル印加手段として用いるものであった。つまり、この二次電池良否判別装置は、二次電池Ｅ1〜Ｅnを充電するために用いられる整流器ＲＥＣＴ１自身が発生するリップルを利用するものであった。
【００４５】
したがって、発明が解決しようとする課題において述べたように、スイッチング電源のようなリップルをほとんど発生させない電源を充電用電源として用いる場合では、この二次電池良否判別装置を利用できないという課題があった。この課題を解決したものが、図２に示す二次電池良否判別用リップル発生回路である。
【００４６】
図２は、この発明の実施の形態１にかかる回路構成を示す図である。同図に示すように、二次電池良否判別用リップル発生回路１０は、複数の直列接続された二次電池群（電池群Ａおよび電池群Ｂ）、充電回路Ｋ１、負荷Ｚ１に接続され、二次電池群を構成するそれぞれの二次電池は、上述した図１に示すリップル検出部ＤＥＴ１のそれぞれの入力端子ＵＴ、ＬＴに接続されている。
【００４７】
つぎに、二次電池良否判別用リップル発生回路１０の構成とともに実施の形態１にかかる回路の回路構成について説明する。図２において、二次電池良否判別用リップル発生回路１０は、２つの切り換え接点ａ、ｂを有するリレーＲＬ１と、抵抗Ｒ１、コンデンサＣ１を備えている。充電回路Ｋ１に接続された二次電池群は、二次電池Ｅ1〜Ｅnの各二次電池を直列に並べて構成されるとともに、便宜上、電池群Ａ、Ｂにほぼ二分されている。
【００４８】
電池群Ａは、二次電池Ｅ1〜Ｅkで構成されている。電池群Ａの正極側、すなわち、二次電池Ｅ1の正極側は、充電回路の一端に接続されるとともに、負荷の一端が接続されているリレーＲＬ１の切り換え接点ａ側に接続されている。また、電池群Ａの負極側、すなわち、二次電池Ｅkの負極側は、抵抗Ｒ１の一端、すなわち、コンデンサＣ１に接続されていない側に接続されている。
【００４９】
一方、電池群Ｂは、二次電池Ｅk+1〜Ｅnで構成されている。電池群Ｂの正極側、すなわち、二次電池Ｅk+1の正極側は、抵抗Ｒ１の一端、すなわち、コンデンサＣ１に接続されていない側に接続されている。また、電池群Ｂの負極側、すなわち二次電池Ｅnの負極側は、充電回路の他端に接続されるとともに、負荷の一端が接続されているリレーＲＬ１の切り換え接点ｂ側に接続されている。また、コンデンサＣ１の一端は、抵抗Ｒ１の他端、すなわち、二次電池に接続されていない側に接続され、他端は、リレーＲＬ１の切り換え接点ではない端子に接続されている。
【００５０】
電池群Ａおよび電池群Ｂを構成する各二次電池は、ＤＥＴ１の所定の端子にそれぞれ接続され、それぞれの端子電圧がリップル検出部ＤＥＴ１に入力される。例えば、二次電池Ｅkの正極側の端子はリップル検出部ＤＥＴ１のＵＴk端子に接続され、負極側の端子はリップル検出部ＤＥＴ１のＬＴk端子に接続され、二次電池Ｅkの両端の端子電圧がリップル検出部ＤＥＴ１に印加される。
【００５１】
つぎに、図２に示す二次電池良否判別用リップル発生回路１０の動作について説明する。同図において、リレーＲＬ１が切り換え接点ａ側に切り替わったとき、電池群Ａと抵抗Ｒ１およびコンデンサＣ１の直列回路とで構成される閉回路に、実線で示す向きの電流Ｉaが流れる。また、リレーＲＬ１が切り換え接点ｂ側に切り替わったときには、電池群Ｂと抵抗Ｒ１およびコンデンサＣ１の直列回路とで構成される閉回路に、破線で示す向きの電流Ｉbが流れる。したがって、リレーＲＬ１が切り換え接点ａおよび切り換え接点ｂの間を交互に切り替わるとき、抵抗Ｒ１とコンデンサＣ１との直列回路上では、逆向きの電流が交互に流れることになる。
【００５２】
なお、コンデンサＣ１は、リレーＲＬ１の接点が切り換え接点ａおよび切り換え接点ｂのいずれかに接しているときに、電流が流れ続けるのを防止するためのものであり、通常時に、切り換え接点ａおよび切り換え接点ｂのどちらにも接していないようなリレーを用いる場合には、コンデンサＣ１は不要である。
【００５３】
図２に示すように、電流Ｉaは、電池群Ａから見ると放電する向きの電流であり、電池群Ｂから見ると充電される向きの電流である。このとき、抵抗Ｒ１とコンデンサＣ１との直列回路とリレーＲＬ１は、電池群Ａから見れば放電回路を構成し、電池群Ｂから見れば充電回路を構成する。
【００５４】
一方、電流Ｉbは、電流Ｉaとは逆で、電池群Ａから見ると充電される向きの電流であり、電池群Ｂから見ると放電する向きの電流である。このとき、抵抗Ｒ１とコンデンサＣ１との直列回路とリレーＲＬ１は、電池群Ａから見れば充電回路を構成し、電池群Ｂから見れば放電回路を構成する。
【００５５】
このように、リレーＲＬ１の切り換え接点ａおよび切り換え接点ｂが交互に切り替わることによって、二次電池Ｅ1〜Ｅnの２つの電池群に強制的にリップルを発生させることができ、このリップルが生じた各二次電池の端子電圧をリップル検出部ＤＥＴ１に入力するようにしているので、上述したリップル検出部ＤＥＴ１によって、二次電池Ｅ1〜Ｅnのそれぞれの良否を判定することができる。
【００５６】
以上説明したように、この実施の形態によれば、リップル印加手段は、複数の二次電池の略二分された２つの電池群を交互に放電させて強制的にリップル電流を発生させるようにしているので、リップルをほとんど発生させないスイッチング電源であっても、あるいは、定電圧や定電流での充電中および放電中であっても、任意のリップル電流を発生させることができる。また、擬似の停電状態を作らないので、運用中のシステムに影響を与えることなく、二次電池の良否の判定を行うことができる。さらに、放電による電池全体の電圧降下は、相対する電池群が充電モードになるため、ほとんど発生しない。また、二次電池の容量を多量に放電させることがないので、電池寿命を長持ちさせることができる。
【００５７】
また、この実施の形態によれば、リップル印加手段には抵抗とコンデンサと切り換え手段とが備えられ、切り換え手段は２つの電池群の両端に抵抗とコンデンサとの直列回路を択一的に接続させるようにしているので、リップルをほとんど発生させないスイッチング電源であっても、あるいは、定電圧や定電流での充電中および放電中であっても、任意のリップル電流を発生させることができる。また、擬似の停電状態を作らないので、運用中のシステムに影響を与えることなく、二次電池の良否の判定を行うことができる。さらに、放電による電池全体の電圧降下は、相対する電池群が充電モードになるため、ほとんど発生しない。また、二次電池の容量を多量に放電させることがないので、電池寿命を長持ちさせることができる。
【００５８】
また、この実施の形態によれば、直列に接続された複数の二次電池の個々の両極間から抽出された個々のリップル電圧の大きさと、これらの抽出された個々のリップル電圧の平均値を表す平均電圧の大きさとの差が所定値に達しているか否かを個々に判別するとともに、所定値に達していると判別された二次電池が異常であると判別するために複数の二次電池の略二分された２つの電池群を交互に放電させて強制的なリップル電流を発生させる抵抗とコンデンサと切り換え手段とが備えられ、切り換え手段は２つの電池群の両端に抵抗とコンデンサとの直列回路を択一的に接続させるようにしているので、リップルをほとんど発生させないスイッチング電源であっても、あるいは、定電圧や定電流での充電中および放電中であっても、任意のリップル電流を発生させることができる。また、擬似の停電状態を作らないので、運用中のシステムに影響を与えることなく、二次電池の良否の判定を行うことができる。さらに、放電による電池全体の電圧降下は、相対する電池群が充電モードになるため、ほとんど発生しない。また、二次電池の容量を多量に放電させることがないので、電池寿命を長持ちさせることができるという効果を奏する。
【００５９】
実施の形態２．
図３は、この発明の実施の形態２にかかる回路構成を示す図である。同図に示す二次電池良否判別用リップル発生回路１０は、図１の実施の形態１と比較して、二次電池群に交互のリップルを生じさせる手段であるリレーＲＬ１に替えて、変成器Ｔ３、Ｔ４と、バイポーラトランジスタＴＲ１、ＴＲ２とを備え、変成器Ｔ３、Ｔ４に入力される交流信号によって、二次電池群にリップルを発生させるようにしている。ところで、交流信号が印加されない場合には、バイポーラトランジスタＴＲ１、ＴＲ２のどちらも電流が流れることはないので、実施の形態１のようにコンデンサＣ１を備える必要はない。なお、二次電池Ｅ1〜Ｅnのそれぞれとリップル検出部ＤＥＴ１との接続は、実施の形態１と同様であるが、説明の都合上省略している。また、その他の構成については、実施の形態１と同様であり、同一部分には同一符号を付している。
【００６０】
図３において、この実施の形態の二次電池良否判別用リップル発生回路１０は、変成器Ｔ３、Ｔ４と、バイポーラトランジスタＴＲ１、ＴＲ２とを備えている。充電回路Ｋ１に接続された二次電池群は、二次電池Ｅ1〜Ｅnの各二次電池を直列に並べて構成されるとともに、便宜上、電池群Ａ、Ｂにほぼ二分されている。電池群Ａは、二次電池Ｅ1〜Ｅkで構成され、電池群Ｂは、二次電池Ｅk+1〜Ｅnで構成されている。電池群Ａの正極側、すなわち、二次電池Ｅ1の正極側は、充電回路の一端に接続されるとともに、負荷の一端が接続されているバイポーラトランジスタＴＲ２のコレクタに接続されている。また、電池群Ａの負極側、すなわち、二次電池Ｅkの負極側は、抵抗Ｒ１の一端に接続されている。
【００６１】
一方、電池群Ｂの正極側、すなわち、二次電池Ｅk+1の正極側は、抵抗Ｒ１の一端に接続されている。また、電池群Ｂの負極側、すなわち二次電池Ｅnの負極側は、充電回路の他端に接続されるとともに、負荷の他端が接続されているバイポーラトランジスタＴＲ１のエミッタに接続されている。また、抵抗Ｒ１の他端は、バイポーラトランジスタＴＲ２のエミッタとバイポーラトランジスタＴＲ１のコレクタとの接続点に接続されている。
【００６２】
変成器Ｔ３は、一次巻線とこの一次巻線に誘導結合された二次巻線とを備えている。変成器Ｔ３の一次巻線の一端は交流信号が入力される端子に接続され、他端は充電回路Ｋ１、負荷Ｚ１などが接続される共通線（グランド側ライン）に接続されている。また、変成器Ｔ３の二次巻線の一端はバイポーラトランジスタＴＲ１のベースに接続されており、他端は一次巻線と同様に共通線に接続されている。なお、変成器Ｔ３の一次巻線と二次巻線とは、一次巻線に流れる電流の変化に伴って電圧が発生するとき、一次巻線の一端に発生する電圧と二次巻線の一端に発生する電圧とが逆極性の電圧となるように結合されている。
【００６３】
一方、変成器Ｔ４は、一次巻線とこの一次巻線に誘導結合された二次巻線とを備えている。変成器Ｔ４の一次巻線の一端は交流信号が入力される変成器Ｔ３と共通の端子に接続され、他端は充電回路Ｋ１、負荷Ｚ１などが接続される共通線（グランド側ライン）に接続されている。また、変成器Ｔ４の二次巻線の一端はバイポーラトランジスタＴＲ２のベースに接続されており、他端は抵抗Ｒ１の他端と、バイポーラトランジスタＴＲ１のエミッタと、バイポーラトランジスタＴＲ２のコレクタとが接続される接続点に接続されている。なお、変成器Ｔ３の一次巻線と二次巻線とは、一次巻線に流れる電流の変化に伴って電圧が発生するとき、一次巻線の一端に発生する電圧と二次巻線の一端に発生する電圧とが同極性の電圧となるように結合されている。
【００６４】
上述したように、バイポーラトランジスタＴＲ１に接続されている変成器Ｔ３の一次巻線と二次巻線とが逆極性に接続され、バイポーラトランジスタＴＲ２に接続されている変成器Ｔ４の一次巻線と二次巻線とが同極性に接続されているので、変成器Ｔ３、Ｔ４に入力された交流信号発生源の正の半サイクルで、バイポーラトランジスタＴＲ２がオンとなり、バイポーラトランジスタＴＲ１がオフとなる。逆に、変成器Ｔ３、Ｔ４に入力された交流信号発生源の負の半サイクルで、バイポーラトランジスタＴＲ１がオンとなり、バイポーラトランジスタＴＲ２がオフとなる。これらの動作により、電池群Ａ、Ｂには、それぞれ放電と充電を交互に繰り返す電流が流れる。なお、この電流が流れる動作は、実施の形態１と同様なので、ここでの説明は省略する。
【００６５】
このように、バイポーラトランジスタを交互に動作させることによって二次電池Ｅ1〜Ｅnの二次電池群に強制的にリップルを発生させることができ、このリップルが生じた各二次電池の端子電圧をリップル検出部ＤＥＴ１に入力するようにしているので、実施の形態１で示したリップル検出部ＤＥＴ１によって、二次電池Ｅ1〜Ｅnのそれぞれの良否を判定することができる。
【００６６】
以上説明したように、この実施の形態によれば、リップル印加手段には抵抗と切り換え手段とが備えられ、切り換え手段は２つの電池群に強制的なリップル電流を発生させるときにのみ２つの電池群の両端に抵抗を択一的に接続させるようにしているので、リップルをほとんど発生させないスイッチング電源であっても、あるいは、定電圧や定電流での充電中および放電中であっても、任意のリップル電流を発生させることができる。また、擬似の停電状態を作らないので、運用中のシステムに影響を与えることなく、二次電池の良否の判定を行うことができる。さらに、放電による電池全体の電圧降下は、相対する電池群が充電モードになるため、ほとんど発生しない。また、二次電池の容量を多量に放電させることがないので、電池寿命を長持ちさせることができる。
【００６７】
また、この実施の形態によれば、直列に接続された複数の二次電池の個々の両極間から抽出された個々のリップル電圧の大きさと、これらの抽出された個々のリップル電圧の平均値を表す平均電圧の大きさとの差が所定値に達しているか否かを個々に判別するとともに、所定値に達していると判別された二次電池が異常であると判別するために複数の二次電池の略二分された２つの電池群を交互に放電させて強制的なリップル電流を発生させる抵抗と切り換え手段とが備えられ、切り換え手段は、２つの電池群に強制的なリップル電流を発生させるときにのみ２つの電池群の両端に抵抗を択一的に接続させるようにしているので、リップルをほとんど発生させないスイッチング電源であっても、あるいは、定電圧や定電流での充電中および放電中であっても、任意のリップル電流を発生させることができる。また、擬似の停電状態を作らないので、運用中のシステムに影響を与えることなく、二次電池の良否の判定を行うことができる。さらに、放電による電池全体の電圧降下は、相対する電池群が充電モードになるため、ほとんど発生しない。また、二次電池の容量を多量に放電させることがないので、電池寿命を長持ちさせることができる。
【００６８】
実施の形態３．
図４は、実施の形態１のリップル検出部ＤＥＴ１を簡易な構成とした場合の回路構成の一例を示す図である。この回路は、リップルを検出する回路として、一般的な公知の回路である。同図に示すリップル検出部ＤＥＴ２は、コンデンサＣ５と、差動増幅器ＡＭＰ１と、発光ダイオードＬＥＤ４と、抵抗Ｒ３を備えている。また、リップル検出部ＤＥＴ２は、一対の入力端子ＵＴおよびＬＴを備えている。
【００６９】
入力端子ＵＴには、二次電池Ｅxの正極側が接続され、入力端子ＬＴには、入力端子ＵＴに接続された二次電池Ｅxの負極側が接続される。差動増幅器ＡＭＰ１は、図示しない演算増幅器などから構成され、非反転入力端と、反転入力端と、出力端とを備える。差動増幅器ＡＭＰ１は、反転入力端の電位を基準とした非反転入力端の電圧に比例した電圧を出力端から出力する。コンデンサＣ５は、入力端子ＵＴと、差動増幅器ＡＭＰ１の非反転入力端との間に接続され、自己の一端に印加される電圧に含まれる交流の成分を他端へと通過させる。
【００７０】
発光ダイオードＬＥＤ４は、抵抗Ｒ３と直列に接続された直列回路を形成し、この直列回路の両端のうち、一方の端、すなわち発光ダイオードＬＥＤ４のアノードは差動増幅器ＡＭＰ１の出力端に接続されており、他方の端、すなわち抵抗Ｒ３の他端は入力端子ＬＴに接続されている。
【００７１】
ここで、リップル検出部ＤＥＴ２の一対の入力端子ＵＴ、ＬＴに接続された二次電池Ｅxの両端にリップルが発生した状態を考える。このとき、二次電池Ｅxの両極間に発生するリップルの大きさは、二次電池Ｅxに接続される図示しない充電回路の出力端の出力インピーダンスと、二次電池の両極間のインピーダンスに依存した値となる。
【００７２】
二次電池Ｅxの正極に発生するリップルは、コンデンサＣ５を通過して差動増幅器ＡＭＰ１の非反転入力端に印加される。また、差動増幅器ＡＭＰ１の反転入力端の電位は、二次電池Ｅxの負極の電位と同電位となるため、差動増幅器ＡＭＰ１の反転入力端の電位を基準とした場合、差動増幅器ＡＭＰ１の非反転入力端の電圧の値は、二次電池Ｅxの正極の電圧の交流成分の値に等しくなる。
【００７３】
この結果、差動増幅器ＡＭＰ１の出力端には、二次電池Ｅxの両端に発生するリップルに比例した大きさの電圧が発生する。この電圧が発光ダイオードＬＥＤ４と抵抗Ｒ３とによって形成される直列回路の両端間に印加される結果、発光ダイオードＬＥＤ４は、自己が順バイアスされたときに、導通し、発光するようになる。
【００７４】
差動増幅器ＡＭＰ１の反転入力端と非反転入力端との間の電圧がどの程度の値をとるときに発光ダイオードＬＥＤ４が順バイアスされるかは、差動増幅器ＡＭＰ１の増幅率と、抵抗Ｒ３のインピーダンスとに依存する。その一方で、二次電池Ｅxは、充放電能力が正常である状態で、両極間にリップルを含む電流を流した場合、両極間に発生する電圧のリップルが一定値以下になるという性質を有する。
【００７５】
この性質を利用するとともに、差動増幅器ＡＭＰ１の増幅率と抵抗Ｒ３の抵抗値とを適切に選択することにより、充放電の能力が正常でない二次電池Ｅxがリップルの電流を印加されているときに、発光ダイオードＬＥＤ４が発光するようになる。
【００７６】
図５は、この発明の実施の形態３にかかる回路構成を示す図である。同図に示す二次電池良否判別用リップル発生回路１０は、図１の実施の形態１と同一の回路である。また、二次電池Ｅ1〜Ｅnのそれぞれは、図４に示したｎ個のリップル検出部ＤＥＴ２とそれぞれ接続されている。なお、その他の構成については、実施の形態１と同様であり、同一部分には同一符号を付している。
【００７７】
このように、単一の二次電池のリップルを検出するリップル検出部ＤＥＴ２を直列接続された二次電池の数（図５の例ではｎ個）だけ用意し、それぞれの二次電池Ｅ1〜Ｅnに接続されたリップル検出部ＤＥＴ２によって、二次電池Ｅ1〜Ｅnのそれぞれの良否を判定することができる。
【００７８】
以上説明したように、この実施の形態によれば、リップル印加手段は、複数の二次電池の略二分された２つの電池群を交互に放電させて強制的にリップル電流を発生させるようにしているので、リップルをほとんど発生させないスイッチング電源であっても、あるいは、定電圧や定電流での充電中および放電中であっても、任意のリップル電流を発生させることができる。また、擬似の停電状態を作らないので、運用中のシステムに影響を与えることなく、二次電池の良否の判定を行うことができる。さらに、放電による電池全体の電圧降下は、相対する電池群が充電モードになるため、ほとんど発生しない。また、二次電池の容量を多量に放電させることがないので、電池寿命を長持ちさせることができる。
【００７９】
この実施の形態によれば、直列に接続された複数の二次電池の個々の両極間から抽出された個々のリップル電圧の大きさと、これらの抽出された個々のリップル電圧の平均値を表す平均電圧の大きさとの差が所定値に達しているか否かを個々に判別するとともに、所定値に達していると判別された二次電池が異常であると判別するために複数の二次電池の略二分された２つの電池群を交互に放電させて強制的なリップル電流を発生させる抵抗と切り換え手段とが備えられ、切り換え手段は、２つの電池群に強制的なリップル電流を発生させるときにのみ２つの電池群の両端に抵抗を択一的に接続させるようにしているので、リップルをほとんど発生させないスイッチング電源であっても、あるいは、定電圧や定電流での充電中および放電中であっても、任意のリップル電流を発生させることができる。また、擬似の停電状態を作らないので、運用中のシステムに影響を与えることなく、二次電池の良否の判定を行うことができる。さらに、放電による電池全体の電圧降下は、相対する電池群が充電モードになるため、ほとんど発生しない。また、二次電池の容量を多量に放電させることがないので、電池寿命を長持ちさせることができる。
【００８０】
【発明の効果】
以上説明したように、この発明によれば、複数の二次電池の略二分された２つの電池群を交互に放電させて強制的にリップル電流を発生させるようにしているので、リップルをほとんど発生させないスイッチング電源であっても、あるいは、定電圧や定電流での充電中および放電中であっても、任意のリップル電流を発生させることができる。また、擬似の停電状態を作らないので、運用中のシステムに影響を与えることなく、二次電池の良否の判定を行うことができる。さらに、放電による電池全体の電圧降下は、相対する電池群が充電モードになるため、ほとんど発生しない。また、二次電池の容量を多量に放電させることがないので、電池寿命を長持ちさせることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】特許文献１に示された二次電池良否判別装置の回路構成を示す回路図である。
【図２】この発明の実施の形態１にかかる回路構成を示す図である。
【図３】この発明の実施の形態２にかかる回路構成を示す図である。
【図４】実施の形態１のリップル検出部を簡易な構成とした場合の回路構成の一例を示す図である。
【図５】この発明の実施の形態３にかかる回路構成を示す図である。
【符号の説明】
１０ 二次電池良否判別用リップル発生回路
Ａ，Ｂ 電池群
ａ，ｂ 切り換え接点
ＡＭＰ１，ＡＭＰ２1，ＡＭＰ２k，ＡＭＰ２k+1，ＡＭＰ２n 差動増幅器
Ｃ１，Ｃ２1，Ｃ２k，Ｃ２k+1，Ｃ２n，Ｃ３1，Ｃ３k，Ｃ３k+1，Ｃ３n，Ｃ４，Ｃ５ コンデンサ
Ｄ１1，Ｄ１k，Ｄ１k+1，Ｄ１n ダイオード
ＤＥＴ１，ＤＥＴ２ リップル検出部
ＤＥＴ１1，ＤＥＴ１k，ＤＥＴ１k+1，ＤＥＴ１n リップル検出回路
Ｅ1，Ｅk，Ｅk+1，Ｅn，Ｅx 二次電池
Ｉa，ＩA，Ｉb，ＩB 電流
ＩＮ 入力端
Ｋ１ 充電回路
ＬＥＤ３1，ＬＥＤ３k，ＬＥＤ３k+1，ＬＥＤ３n，ＬＥＤ４ 発光ダイオード
ＯＵＴ1，ＯＵＴk，ＯＵＴk+1，ＯＵＴn 出力端
Ｒ１，Ｒ２1，Ｒ２k，Ｒ２k+1，Ｒ２n，Ｒ３ 抵抗
ＲＥＣＴ１ 整流器
ＲＬ１ リレー
ＵＴ，ＬＴ 入力端子
Ｔ２1，Ｔ２k，Ｔ２k+1，Ｔ２n，Ｔ３，Ｔ４ 変成器
ＴＲ１，ＴＲ２ バイポーラトランジスタ
Ｚ１，Ｚ３1，Ｚ３k，Ｚ３k+1，Ｚ３n 負荷[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a secondary battery pass / fail determination device, and more particularly to a secondary battery pass / fail determination device for determining deterioration of a secondary battery even when connected to a charging circuit that does not generate ripples. The present invention relates to a ripple generation circuit of a secondary battery pass / fail determination device used in combination with the device.
[0002]
[Prior art]
As a method of knowing whether the secondary battery is good or not, that is, whether or not the battery has a normal charge / discharge capability, as a method for determining whether the voltage between both ends of the secondary battery decreases and reaches a predetermined value after the secondary battery is fully charged, There is known a method of determining pass / fail based on the degree. In this method, it is necessary to cause the secondary battery to be determined to discharge for a long time.
[0003]
However, the relationship between the amount of charge discharged from the secondary battery and the voltage between both ends of the secondary battery is complicated, and the relationship between the amount of charge discharged per unit time and the voltage between both ends of the secondary battery is complicated. Is also complicated. Therefore, in order to determine the quality of the secondary battery based on the length of the discharge time, it is necessary to continuously monitor the change in the amount of charge discharged per unit time, and such monitoring is possible. The configuration of the device that performs this is complicated. Further, it is not easy to specify the length of discharge time of a secondary battery having a normal charge / discharge capability.
[0004]
In order to solve these problems, there is a secondary battery pass / fail determination device described in
[0005]
[Patent Document 1]
Japanese Patent No. 3171581 (page 2-7, FIG. 4)
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
In the above-described secondary battery pass / fail determination device, for example, a charging circuit (rectifier) used to rectify a single-phase AC current and charge the secondary battery is used as the ripple applying means. Was to make use of ripples. Therefore, when a charging circuit using a power supply that generates almost no ripple, such as a switching power supply that is becoming mainstream recently, is used, there is a problem that this secondary battery pass / fail determination device cannot be used.
[0007]
The present invention has been made in view of the above, and even when a power supply that generates almost no ripple is used, a secondary battery pass / fail determination device capable of determining pass / fail of a secondary battery and a device of the device An object is to obtain a ripple generating circuit.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above-mentioned problems and achieve the object, in a secondary battery pass / fail determination device according to the present invention, a ripple application for applying a ripple current between both poles of a plurality of secondary batteries connected in series is provided. Means, a ripple voltage extracting means for extracting a ripple voltage generated between individual electrodes of the plurality of secondary batteries, and an average voltage representing an average value of the plurality of ripple voltages extracted by the ripple voltage extracting means. Average voltage generating means, and individually determine whether or not the difference between the magnitude of each ripple voltage extracted by the ripple voltage extracting means and the magnitude of the average voltage has reached a predetermined value. A determination unit that determines that the secondary battery that has been reached is abnormal, the ripple application unit includes: The two battery groups are bisected discharged alternately, characterized in that force a ripple current.
[0009]
According to the present invention, the ripple applying means forcibly generates a ripple current by alternately discharging the two substantially divided battery groups of the plurality of secondary batteries.
[0010]
In the secondary battery pass / fail determination device according to the next invention, the ripple applying unit includes a resistor, a capacitor, and a switching unit. The switching unit connects both ends of the two battery groups with the resistor and the capacitor. Are selectively connected by a series circuit of
[0011]
According to the present invention, the ripple applying means includes the resistor, the capacitor, and the switching means, and the switching means selectively connects a series circuit of the resistor and the capacitor to both ends of the two battery groups.
[0012]
In the secondary battery pass / fail determination device according to the next invention, the ripple applying unit includes a resistor and a switching unit, and the switching unit is configured to generate a forced ripple current in the two battery groups. Only two ends of the two battery groups are selectively connected by the resistor.
[0013]
According to the present invention, the ripple applying means is provided with the resistor and the switching means, and the switching means selects the resistance between both ends of the two battery groups only when the forced ripple current is generated in the two battery groups. Connect them all together.
[0014]
In the secondary battery pass / fail determination device according to the next invention, there is provided a ripple applying means for applying a ripple current between both poles of a plurality of secondary batteries connected in series, and individual bipolar electrodes of the plurality of secondary batteries. A plurality of ripple voltage extracting means for extracting a ripple voltage generated therebetween, and a determining means for determining whether or not the secondary battery is abnormal based on the magnitude of the ripple voltage extracted by the ripple voltage extracting means. In the secondary battery pass / fail determination device having the above, the ripple applying means forcibly generates a ripple current by alternately discharging the two divided battery groups of the plurality of secondary batteries. Features.
[0015]
According to the present invention, the ripple applying means forcibly generates a ripple current by alternately discharging the two substantially divided battery groups of the plurality of secondary batteries.
[0016]
In the secondary battery pass / fail determination device according to the next invention, the ripple applying unit includes a resistor, a capacitor, and a switching unit. The switching unit connects both ends of the two battery groups with the resistor and the capacitor. Are selectively connected by a series circuit of
[0017]
According to the present invention, the ripple applying means includes the resistor, the capacitor, and the switching means, and the switching means selectively connects a series circuit of the resistor and the capacitor to both ends of the two battery groups.
[0018]
In the secondary battery pass / fail determination device according to the next invention, the ripple applying unit includes a resistor and a switching unit, and the switching unit is configured to generate a forced ripple current in the two battery groups. Only two ends of the two battery groups are selectively connected by the resistor.
[0019]
According to the present invention, the ripple applying means is provided with the resistor and the switching means, and the switching means selects the resistance between both ends of the two battery groups only when the forced ripple current is generated in the two battery groups. Connect them all together.
[0020]
In the ripple generation circuit of the secondary battery pass / fail determination device according to the next invention, the magnitude of each ripple voltage extracted from between both poles of the plurality of secondary batteries connected in series, and the extraction of these magnitudes The secondary battery determined to have reached the predetermined value by individually determining whether or not the difference from the average voltage representing the average value of the individual ripple voltages has reached the predetermined value. A resistor, a capacitor, and switching means for alternately discharging two substantially divided battery groups of the plurality of secondary batteries to generate a forced ripple current in order to determine that the battery is abnormal; Is characterized in that both ends of the two battery groups are selectively connected by a series circuit of the resistor and the capacitor.
[0021]
According to the present invention, the magnitudes of the individual ripple voltages extracted from between the respective electrodes of the plurality of secondary batteries connected in series and the average voltage representing the average value of the extracted individual ripple voltages are determined. In addition to individually determining whether or not the difference from the size has reached a predetermined value, approximately half of a plurality of secondary batteries has been determined to determine that the secondary battery determined to have reached the predetermined value is abnormal. A resistor, a capacitor, and switching means for alternately discharging the two battery groups to generate a forced ripple current are provided, and the switching means selects a series circuit of a resistor and a capacitor at both ends of the two battery groups. Connect them all together.
[0022]
In the ripple generation circuit of the secondary battery pass / fail determination device according to the next invention, the magnitude of each ripple voltage extracted from between both poles of the plurality of secondary batteries connected in series, and the extraction of these magnitudes The secondary battery determined to have reached the predetermined value by individually determining whether or not the difference from the average voltage representing the average value of the individual ripple voltages has reached the predetermined value. In order to determine that the battery is abnormal, the battery includes a resistor and a switching unit for generating a forced ripple current by alternately discharging the two divided battery groups of the plurality of secondary batteries, and the switching unit includes: Only when forced ripple current is generated in the two battery groups, both ends of the two battery groups are selectively connected by the resistor.
[0023]
According to the present invention, the magnitudes of the individual ripple voltages extracted from between the respective electrodes of the plurality of secondary batteries connected in series and the average voltage representing the average value of the extracted individual ripple voltages are determined. In addition to individually determining whether or not the difference from the size has reached a predetermined value, approximately half of a plurality of secondary batteries has been determined to determine that the secondary battery determined to have reached the predetermined value is abnormal. And a switching unit for alternately discharging the two battery groups to generate a forced ripple current, and the switching unit is provided only when the forced ripple current is generated in the two battery groups. A resistor is alternatively connected to both ends of one battery group.
[0024]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, an embodiment of a ripple generating circuit for judging pass / fail of a secondary battery according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings. It should be noted that the present invention is not limited by the embodiment.
[0025]
First, prior to description of the secondary battery pass / fail determination ripple generating circuit according to the present invention, the configuration and operation of the secondary battery pass / fail determination device disclosed in
[0026]
The rectifier RECT1 includes, for example, n full-wave rectifier circuits (not shown) for rectifying the voltage supplied to each rectifier, a primary winding and n secondary windings, and a voltage between both ends of each secondary winding. And a transformer (not shown) that supplies the signals to each full-wave rectifier circuit on a one-to-one basis. The rectifier RECT1 has an input terminal IN having two poles and n sets of output terminals OUT each having a positive electrode and a negative electrode. 1 ~ OUT n And
[0027]
An input terminal IN of the rectifier RECT1 forms a power input terminal of the secondary battery pass / fail determination device. Secondary battery E to be charged k The positive electrode of (where k is an integer of 1 or more and n or less) is the output terminal OUT of the rectifier RECT1. k And the secondary battery E k Is connected to the negative electrode of the output terminal OUTk of the rectifier RECT1.
[0028]
When a single-phase AC voltage is applied between both poles of the input terminal IN, the rectifier RECT1 outputs a ripple voltage obtained by full-wave rectification of the single-phase AC voltage to an output terminal OUT. k Between the two poles. However, the rectifier RECT1 is connected to the output terminal OUT. k Output terminal OUT with reference to the negative electrode potential of k A ripple voltage is generated such that the voltage of the positive electrode becomes 0 volt or more.
[0029]
Ripple detection circuit DET1 1 ~ DET1 n Have the same configuration as each other. Assuming that k is an integer from 1 to n, the ripple detection circuit DET1 k Is the differential amplifier AMP2 k And the capacitor C2 k And C3 k And the transformer T2 k And the diode D1 k And the resistor R2 k And the load Z3 k And the light emitting diode LED3 k And
[0030]
Capacitor C2 k Is the output terminal OUT of the rectifier RECT1 k And the transformer T2 k And one end of a primary winding described later, and passes an AC component included in a voltage applied to one end of the primary winding to the other end.
[0031]
Transformer T2 k Includes a primary winding and a secondary winding. Transformer T2 k Is connected to the output terminal OUT of the rectifier RECT1. k The other end is connected to the capacitor C2 k Of the rectifier RECT1 is not connected to the positive terminal of the output terminal OUTk of the rectifier RECT1. Transformer T2 k One end of the secondary winding is a diode D1 k , And the other end is grounded. The diode D1 k Is connected to a differential amplifier AMP2 described later. k Are connected to the non-inverting input terminal (+ terminal shown in FIG. 1).
[0032]
Differential amplifier AMP2 k Is composed of an operational amplifier (not shown) and the like, and has a non-inverting input terminal, an inverting input terminal (-side terminal shown in FIG. 1), and an output terminal. Differential amplifier AMP2 k Generates at the output terminal a voltage proportional to the voltage at the non-inverting input terminal with reference to the potential at the inverting input terminal.
[0033]
Capacitor C3 k Is the diode D1 k For smoothing the voltage between the cathode and the ground. Capacitor C3 k Is connected to a diode D1 k , And the other end is grounded.
[0034]
Resistance R2 k Is the diode D1 1 ~ D1 n For generating a voltage corresponding to the average value of the voltages generated at the cathodes of FIG. Resistance R2 k Of the differential amplifier AMP2 k And the other end is connected to the differential amplifier AMP2. k Is connected to the inverting input terminal.
[0035]
Light emitting diode LED3 k Is the load Z3 k And are connected in cascade to form a series circuit. Of the two ends of this series circuit, the end closer to the anode of the light emitting diode LED3k is connected to the load Z3. k AMP2k is connected to the output terminal of the differential amplifier AMP2k, and the other terminal is grounded.
[0036]
Light emitting diode LED3 k Is self and load Z3 k When an AC voltage is applied between both ends of a series circuit formed by the LED and when the LED is forward-biased (specifically, for example, the voltage of the anode of the light emitting diode LED3k is about 0.6 V with respect to the potential of the cathode thereof). Conducts) and emits light. Note that the capacitor C3 1 ~ C3 n Are equal to each other, and the resistance R1 1 ~ R1 n Are equal to each other.
[0037]
The capacitor C4 is a diode D1 1 ~ D1 n This is for smoothing the voltage corresponding to the average value of the voltage generated at the cathode. One end of the capacitor C4 is connected to the differential amplifier AMP2 1 ~ AMP2 n , And the other end is grounded.
[0038]
When a single-phase AC voltage is applied between both poles of the power input terminal IN of the rectifier RECT1, the output terminal OUT of the rectifier RECT1 is output. k Output terminal OUT k Output terminal OUT k A ripple voltage is generated in such a direction as to have a positive polarity with respect to the negative electrode. And the output terminal OUT k The ripple voltage generated between the two electrodes of the secondary battery E k The instantaneous value of the ripple voltage is applied to the secondary battery E k While the battery has reached a voltage at which it can be charged, k Is charged.
[0039]
As a result, the secondary battery E k , The output terminal OUT of the rectifier RECT1 k Output impedance between the two electrodes and the secondary battery E k A voltage is generated depending on the impedance between the two electrodes of the capacitor C2. k Through the transformer T2 k Applied across the primary winding.
[0040]
Then, the transformer T2 k Between the two ends of the secondary winding of the transformer T2 k A voltage proportional to the voltage across the primary winding is generated, and a diode D1 k Of the transformer T2 k Half-wave rectified the voltage across the secondary winding of the capacitor C3 k Generates a voltage corresponding to the smoothed voltage. And the diode D1 k The voltage of the cathode of the differential amplifier AMP2 k Is applied to the non-inverting input terminal.
[0041]
On the other hand, the differential amplifier AMP2 k Of the inverting input terminal of the diode D1 1 ~ D1 n (Ie, the differential amplifier AMP2) 1 ~ AMP2 n (The voltage at each non-inverting input terminal). Therefore, the differential amplifier AMP2 k The voltage value at the output terminal of the secondary battery E k From the value obtained by half-wave rectifying and smoothing the AC component of the positive electrode voltage of 1 ~ E n It becomes a value proportional to the value obtained by subtracting the average of the values obtained by half-wave rectifying and smoothing the AC components of the positive electrode voltage. And the differential amplifier AMP2 k The voltage at the output terminal of the light emitting diode LED3 k And load Z3 k Are applied between both ends of the series circuit formed.
[0042]
Therefore, the differential amplifier AMP2 k And the load Z3 k By appropriately selecting the impedance of the light emitting diode LED3 k Is the secondary battery E k The magnitude of the AC component of the voltage between both ends of the 1 ~ E n Is emitted when the average value of the AC component of the voltage between both ends exceeds a certain value or more. And the secondary battery E k The smaller the value of the AC component of the voltage between both ends of the k Can be regarded as having high charge / discharge capability. That is, the light emitting diode LED3 k Is the secondary battery E k Rechargeable battery E 1 ~ E n It emits light when it is inferior by a certain degree or more to the average of the charge / discharge capability between both ends.
[0043]
As described above, the secondary battery pass / fail determination device shown in FIG. k And the magnitude of the AC component of the voltage between both ends of the secondary battery E 1 ~ E n Is compared with the average value of the AC component of the voltage between both ends of the secondary battery E. k The value of the AC component of the voltage between both ends of the 1 ~ E n The light emitting diode LED3 when it is larger than the average value of the AC component of the voltage between both ends by a certain value or more. k By emitting light, the quality of the secondary battery can be determined.
[0044]
By the way, the above-described secondary battery pass / fail determination device rectifies the single-phase alternating current to recharge the secondary battery E. 1 ~ E n The rectifier RECT1 used to charge the DC power supply is used as ripple applying means. In other words, this secondary battery pass / fail determination device uses the secondary battery E 1 ~ E n Ripple generated by the rectifier RECT1 itself used to charge the battery.
[0045]
Therefore, as described in the problem to be solved by the invention, when a power supply that generates almost no ripple, such as a switching power supply, is used as a charging power supply, there is a problem that this secondary battery pass / fail determination device cannot be used. . What solves this problem is the secondary battery pass / fail judgment ripple generation circuit shown in FIG.
[0046]
FIG. 2 is a diagram illustrating a circuit configuration according to the first embodiment of the present invention. As shown in the figure, a secondary battery pass / fail determination
[0047]
Next, the circuit configuration of the circuit according to the first embodiment together with the configuration of the secondary battery pass / fail determination
[0048]
Battery group A is a secondary battery E 1 ~ E k It is composed of The positive electrode side of the battery group A, that is, the secondary battery E 1 Is connected to one end of the charging circuit and to the switching contact a of the relay RL1 to which one end of the load is connected. Further, the negative electrode side of the battery group A, that is, the secondary battery E k Is connected to one end of the resistor R1, that is, the side not connected to the capacitor C1.
[0049]
On the other hand, the battery group B includes a secondary battery E k + 1 ~ E n It is composed of The positive electrode side of the battery group B, that is, the secondary battery E k + 1 Is connected to one end of the resistor R1, that is, the side not connected to the capacitor C1. Further, the negative electrode side of the battery group B, that is, the secondary battery E n Is connected to the other end of the charging circuit and to the switching contact b of the relay RL1 to which one end of the load is connected. One end of the capacitor C1 is connected to the other end of the resistor R1, that is, the side not connected to the secondary battery, and the other end is connected to a terminal of the relay RL1 that is not a switching contact.
[0050]
Each of the secondary batteries constituting the battery group A and the battery group B is connected to a predetermined terminal of the DET1, and the respective terminal voltages are input to the ripple detecting unit DET1. For example, the secondary battery E k Is the UT of the ripple detection unit DET1 k The negative terminal is connected to the LT of the ripple detector DET1. k Terminal, and the secondary battery E k Are applied to the ripple detector DET1.
[0051]
Next, the operation of the secondary battery pass / fail determination
[0052]
The capacitor C1 is for preventing the current from continuing to flow when the contact of the relay RL1 is in contact with one of the switching contact a and the switching contact b. If a relay that does not contact either of the contacts b is used, the capacitor C1 is unnecessary.
[0053]
As shown in FIG. a Is a current in a discharging direction when viewed from the battery group A, and a current in a charging direction when viewed from the battery group B. At this time, the series circuit of the resistor R1 and the capacitor C1 and the relay RL1 form a discharging circuit when viewed from the battery group A, and configure a charging circuit when viewed from the battery group B.
[0054]
On the other hand, the current I b Is the current I a In contrast, the current is a current in a direction of charging when viewed from the battery group A, and a current in a direction of discharging when viewed from the battery group B. At this time, the series circuit of the resistor R1 and the capacitor C1 and the relay RL1 form a charging circuit when viewed from the battery group A, and configure a discharge circuit when viewed from the battery group B.
[0055]
As described above, the switching contact a and the switching contact b of the relay RL1 are alternately switched, so that the secondary battery E 1 ~ E n Ripple can be forcibly generated in the two battery groups, and the terminal voltage of each secondary battery in which this ripple has occurred is input to the ripple detection unit DET1, so that the ripple detection unit DET1 described above , Secondary battery E 1 ~ E n Can be determined.
[0056]
As described above, according to this embodiment, the ripple applying unit is configured to alternately discharge the two substantially divided battery groups of the plurality of secondary batteries to forcibly generate the ripple current. Therefore, an arbitrary ripple current can be generated even in a switching power supply that generates almost no ripple, or during charging and discharging at a constant voltage or constant current. In addition, since a false power failure state is not created, the quality of the secondary battery can be determined without affecting the operating system. Further, the voltage drop of the whole battery due to the discharge hardly occurs because the opposing battery group is in the charging mode. Also, since the capacity of the secondary battery is not discharged in large amounts, the battery life can be prolonged.
[0057]
Further, according to this embodiment, the ripple applying means includes the resistor, the capacitor, and the switching means, and the switching means selectively connects a series circuit of the resistor and the capacitor to both ends of the two battery groups. Thus, an arbitrary ripple current can be generated even in a switching power supply that generates almost no ripple, or during charging and discharging at a constant voltage or constant current. In addition, since a false power failure state is not created, the quality of the secondary battery can be determined without affecting the operating system. Further, the voltage drop of the whole battery due to the discharge hardly occurs because the opposing battery group is in the charging mode. Also, since the capacity of the secondary battery is not discharged in large amounts, the battery life can be prolonged.
[0058]
Further, according to this embodiment, the magnitude of each ripple voltage extracted from between the respective electrodes of the plurality of secondary batteries connected in series and the average value of these extracted individual ripple voltages are calculated. In addition to individually determining whether or not the difference from the magnitude of the represented average voltage has reached a predetermined value, a plurality of secondary batteries are determined to determine that the secondary battery determined to have reached the predetermined value is abnormal. There are provided a resistor, a capacitor, and switching means for alternately discharging two substantially divided battery groups to generate a forced ripple current, and the switching means includes a resistor and a capacitor at both ends of the two battery groups. Since the series circuit is alternatively connected, any switching power supply that generates almost no ripple, or during charging and discharging at constant voltage or constant current, It is possible to generate a ripple current. In addition, since a false power failure state is not created, the quality of the secondary battery can be determined without affecting the operating system. Further, the voltage drop of the whole battery due to the discharge hardly occurs because the opposing battery group is in the charging mode. In addition, since the capacity of the secondary battery is not discharged in a large amount, the battery life can be prolonged.
[0059]
Embodiment 2 FIG.
FIG. 3 is a diagram illustrating a circuit configuration according to the second embodiment of the present invention. Compared with the first embodiment shown in FIG. 1, a
[0060]
In FIG. 3, the secondary battery pass / fail determination
[0061]
On the other hand, the positive electrode side of the battery group B, that is, the secondary battery E k + 1 Is connected to one end of the resistor R1. Further, the negative electrode side of the battery group B, that is, the secondary battery E n Is connected to the other end of the charging circuit and to the emitter of the bipolar transistor TR1 to which the other end of the load is connected. The other end of the resistor R1 is connected to a connection point between the emitter of the bipolar transistor TR2 and the collector of the bipolar transistor TR1.
[0062]
Transformer T3 has a primary winding and a secondary winding inductively coupled to the primary winding. One end of the primary winding of the transformer T3 is connected to a terminal to which an AC signal is input, and the other end is connected to a common line (ground side line) to which the charging circuit K1, the load Z1, and the like are connected. Further, one end of the secondary winding of the transformer T3 is connected to the base of the bipolar transistor TR1, and the other end is connected to a common line like the primary winding. It should be noted that the primary winding and the secondary winding of the transformer T3 are connected to a voltage generated at one end of the primary winding and one end of the secondary winding when a voltage is generated according to a change in current flowing through the primary winding. Are connected so that the voltage generated in the above becomes a voltage of the opposite polarity.
[0063]
On the other hand, the transformer T4 has a primary winding and a secondary winding inductively coupled to the primary winding. One end of the primary winding of the transformer T4 is connected to a terminal common to the transformer T3 to which an AC signal is input, and the other end is connected to a common line (ground line) to which the charging circuit K1, the load Z1, and the like are connected. Have been. One end of the secondary winding of the transformer T4 is connected to the base of the bipolar transistor TR2, and the other end is connected to the other end of the resistor R1, the emitter of the bipolar transistor TR1, and the collector of the bipolar transistor TR2. Connected to a connection point. It should be noted that the primary winding and the secondary winding of the transformer T3 are connected to a voltage generated at one end of the primary winding and one end of the secondary winding when a voltage is generated according to a change in current flowing through the primary winding. Are generated so as to have the same polarity.
[0064]
As described above, the primary winding and the secondary winding of the transformer T3 connected to the bipolar transistor TR1 are connected in opposite polarities, and the primary winding and the secondary winding of the transformer T4 connected to the bipolar transistor TR2. Since the second winding is connected to the same polarity, the bipolar transistor TR2 is turned on and the bipolar transistor TR1 is turned off in the positive half cycle of the AC signal generation source input to the transformers T3 and T4. Conversely, the bipolar transistor TR1 is turned on and the bipolar transistor TR2 is turned off in the negative half cycle of the AC signal source input to the transformers T3 and T4. By these operations, a current that alternately discharges and charges flows through the battery groups A and B, respectively. The operation in which this current flows is the same as in the first embodiment, and a description thereof will be omitted.
[0065]
As described above, by alternately operating the bipolar transistors, the secondary battery E 1 ~ E n Can be forcibly generated in the secondary battery group, and the terminal voltage of each secondary battery in which the ripple has occurred is input to the ripple detection unit DET1, so that the secondary battery group is shown in the first embodiment. The secondary battery E is detected by the ripple detection unit DET1. 1 ~ E n Can be determined.
[0066]
As described above, according to this embodiment, the ripple applying means is provided with the resistor and the switching means, and the switching means switches the two batteries only when forcible ripple current is generated in the two battery groups. Since the resistors are selectively connected to both ends of the group, even if the switching power supply generates almost no ripple, or if charging and discharging at constant voltage or constant current, Can be generated. In addition, since a false power failure state is not created, the quality of the secondary battery can be determined without affecting the operating system. Further, the voltage drop of the whole battery due to the discharge hardly occurs because the opposing battery group is in the charging mode. Also, since the capacity of the secondary battery is not discharged in large amounts, the battery life can be prolonged.
[0067]
Further, according to this embodiment, the magnitude of each ripple voltage extracted from between both electrodes of the plurality of secondary batteries connected in series and the average value of these extracted individual ripple voltages are calculated. In addition to individually determining whether or not the difference from the magnitude of the represented average voltage has reached a predetermined value, a plurality of secondary batteries are determined to determine that the secondary battery determined to have reached the predetermined value is abnormal. A resistor and a switching unit are provided for alternately discharging the two substantially divided battery groups to generate a forced ripple current, and the switching unit generates a forced ripple current in the two battery groups. Only when the resistor is connected to both ends of the two battery groups, the switching power supply which generates almost no ripple, or during charging and discharging at constant voltage or constant current. Even during, it can generate any ripple current. In addition, since a false power failure state is not created, the quality of the secondary battery can be determined without affecting the operating system. Further, the voltage drop of the whole battery due to the discharge hardly occurs because the opposing battery group is in the charging mode. Also, since the capacity of the secondary battery is not discharged in large amounts, the battery life can be prolonged.
[0068]
Embodiment 3 FIG.
FIG. 4 is a diagram illustrating an example of a circuit configuration when the ripple detection unit DET1 according to the first embodiment has a simple configuration. This circuit is a generally known circuit for detecting a ripple. The ripple detection unit DET2 shown in FIG. 7 includes a capacitor C5, a differential amplifier AMP1, a light emitting diode LED4, and a resistor R3. The ripple detection unit DET2 includes a pair of input terminals UT and LT.
[0069]
The secondary battery E is connected to the input terminal UT. x Of the secondary battery E connected to the input terminal UT is connected to the input terminal LT. x Is connected to the negative electrode side. The differential amplifier AMP1 includes an operational amplifier (not shown) and the like, and has a non-inverting input terminal, an inverting input terminal, and an output terminal. The differential amplifier AMP1 outputs from the output terminal a voltage proportional to the voltage at the non-inverting input terminal with reference to the potential at the inverting input terminal. The capacitor C5 is connected between the input terminal UT and the non-inverting input terminal of the differential amplifier AMP1, and passes an AC component included in a voltage applied to one end of the capacitor C5 to the other end.
[0070]
The light emitting diode LED4 forms a series circuit connected in series with the resistor R3, and one of the two ends of the series circuit, that is, the anode of the light emitting diode LED4 is connected to the output terminal of the differential amplifier AMP1. , The other end, that is, the other end of the resistor R3 is connected to the input terminal LT.
[0071]
Here, the secondary battery E connected to the pair of input terminals UT and LT of the ripple detection unit DET2. x Consider a state in which ripples have occurred at both ends of a. At this time, the secondary battery E x The magnitude of the ripple generated between the two poles of the secondary battery E is x Has a value dependent on the output impedance of the output terminal of the charging circuit (not shown) connected to the secondary battery and the impedance between both electrodes of the secondary battery.
[0072]
Secondary battery E x Generated on the positive electrode of the differential amplifier AMP1 is applied to the non-inverting input terminal of the differential amplifier AMP1 through the capacitor C5. The potential of the inverting input terminal of the differential amplifier AMP1 is x Since the potential of the non-inverting input terminal of the differential amplifier AMP1 is equal to the potential of the inverting input terminal of the differential amplifier AMP1, x Becomes equal to the value of the AC component of the positive electrode voltage.
[0073]
As a result, the secondary battery E is connected to the output terminal of the differential amplifier AMP1. x A voltage having a magnitude proportional to the ripple generated at both ends is generated. As a result of this voltage being applied across the series circuit formed by the light emitting diode LED4 and the resistor R3, the light emitting diode LED4 conducts and emits light when it is forward biased.
[0074]
The value of the voltage between the inverting input terminal and the non-inverting input terminal of the differential amplifier AMP1 when the light emitting diode LED4 is forward-biased depends on the amplification factor of the differential amplifier AMP1 and the resistance of the resistor R3. And impedance. On the other hand, the secondary battery E x Has a property that, when a current including a ripple is passed between both electrodes in a state where the charge and discharge capability is normal, a ripple of a voltage generated between the both electrodes becomes equal to or less than a certain value.
[0075]
By utilizing this property and appropriately selecting the amplification factor of the differential amplifier AMP1 and the resistance value of the resistor R3, the secondary battery E having an abnormal charging / discharging ability is not used. x When the ripple current is applied, the light emitting diode LED4 emits light.
[0076]
FIG. 5 is a diagram illustrating a circuit configuration according to the third embodiment of the present invention. The
[0077]
In this way, the number of ripple detectors DET2 for detecting the ripple of a single secondary battery is prepared by the number of secondary batteries connected in series (n in the example of FIG. 5). 1 ~ E n The secondary battery E is connected by the ripple detection unit DET2 connected to the 1 ~ E n Can be determined.
[0078]
As described above, according to this embodiment, the ripple applying unit is configured to alternately discharge the two substantially divided battery groups of the plurality of secondary batteries to forcibly generate the ripple current. Therefore, an arbitrary ripple current can be generated even in a switching power supply that generates almost no ripple, or during charging and discharging at a constant voltage or constant current. In addition, since a false power failure state is not created, the quality of the secondary battery can be determined without affecting the operating system. Further, the voltage drop of the whole battery due to the discharge hardly occurs because the opposing battery group is in the charging mode. Also, since the capacity of the secondary battery is not discharged in large amounts, the battery life can be prolonged.
[0079]
According to this embodiment, the magnitudes of the individual ripple voltages extracted from between the respective electrodes of the plurality of secondary batteries connected in series and the average representing the average value of the extracted individual ripple voltages In addition to individually determining whether or not the difference from the voltage magnitude has reached a predetermined value, a plurality of secondary batteries are determined to determine that the secondary battery determined to have reached the predetermined value is abnormal. A resistor and a switching means are provided for alternately discharging the two divided battery groups to generate a forced ripple current, and the switching means is used when the forced ripple current is generated in the two battery groups. Only two resistors are selectively connected to both ends of the two battery groups, so even a switching power supply that generates almost no ripple, or during charging and discharging at constant voltage or constant current It also, it is possible to generate any of the ripple current. In addition, since a false power failure state is not created, the quality of the secondary battery can be determined without affecting the operating system. Further, the voltage drop of the whole battery due to the discharge hardly occurs because the opposing battery group is in the charging mode. Also, since the capacity of the secondary battery is not discharged in large amounts, the battery life can be prolonged.
[0080]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, two substantially divided battery groups of a plurality of secondary batteries are alternately discharged to forcibly generate a ripple current. An arbitrary ripple current can be generated even when the switching power supply is not operated, or during charging and discharging at a constant voltage or constant current. In addition, since a false power failure state is not created, the quality of the secondary battery can be determined without affecting the operating system. Further, the voltage drop of the whole battery due to the discharge hardly occurs because the opposing battery group is in the charging mode. Also, since the capacity of the secondary battery is not discharged in large amounts, the battery life can be prolonged.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a circuit diagram showing a circuit configuration of a secondary battery pass / fail determination device disclosed in
FIG. 2 is a diagram illustrating a circuit configuration according to the first embodiment of the present invention;
FIG. 3 is a diagram illustrating a circuit configuration according to a second embodiment of the present invention;
FIG. 4 is a diagram illustrating an example of a circuit configuration when the ripple detection unit according to the first embodiment has a simple configuration.
FIG. 5 is a diagram illustrating a circuit configuration according to a third embodiment of the present invention;
[Explanation of symbols]
10 Ripple generation circuit for pass / fail judgment of secondary battery
A, B battery group
a, b switching contact
AMP1, AMP2 1 , AMP2 k , AMP2 k + 1 , AMP2 n Differential amplifier
C1, C2 1 , C2 k , C2 k + 1 , C2 n , C3 1 , C3 k , C3 k + 1 , C3 n , C4, C5 capacitors
D1 1 , D1 k , D1 k + 1 , D1 n diode
DET1, DET2 ripple detector
DET1 1 , DET1 k , DET1 k + 1 , DET1 n Ripple detection circuit
E 1 , E k , E k + 1 , E n , E x Rechargeable battery
I a , I A , I b , I B Current
IN input terminal
K1 charging circuit
LED3 1 , LED3 k , LED3 k + 1 , LED3 n , LED4 light emitting diode
OUT 1 , OUT k , OUT k + 1 , OUT n Output end
R1, R2 1 , R2 k , R2 k + 1 , R2 n , R3 resistance
RECT1 Rectifier
RL1 relay
UT, LT input terminal
T2 1 , T2 k , T2 k + 1 , T2 n , T3, T4 transformer
TR1, TR2 Bipolar transistor
Z1, Z3 1 , Z3 k , Z3 k + 1 , Z3 n load
Claims (8)
前記リップル印加手段は、前記複数の二次電池の略二分された２つの電池群を交互に放電させて強制的にリップル電流を発生させたことを特徴とする二次電池良否判別装置。A ripple applying unit that applies a ripple current between both poles of the plurality of secondary batteries connected in series; a ripple voltage extracting unit that extracts a ripple voltage generated between individual poles of the plurality of secondary batteries; Average voltage generating means for generating an average voltage representing an average value of the plurality of ripple voltages extracted by the ripple voltage extracting means; and the magnitudes of the individual ripple voltages extracted by the ripple voltage extracting means and the average voltage. Discriminating means for individually discriminating whether or not the difference has reached a predetermined value, and discriminating means for discriminating that the secondary battery determined to have reached the predetermined value is abnormal. In the device,
A good / bad secondary battery quality discriminating device, wherein the ripple applying means forcibly generates a ripple current by alternately discharging the two substantially divided battery groups of the plurality of secondary batteries.
この切り換え手段は、前記２つの電池群の両端を前記抵抗と前記コンデンサとの直列回路で択一的に接続させることを特徴とする請求項１に記載の二次電池良否判別装置。The ripple applying unit includes a resistor, a capacitor, and a switching unit,
2. The rechargeable battery pass / fail determination device according to claim 1, wherein the switching unit selectively connects both ends of the two battery groups with a series circuit of the resistor and the capacitor. 3.
この切り換え手段は、前記２つの電池群に強制的なリップル電流を発生させるときにのみ、この２つの電池群の両端を前記抵抗で択一的に接続させることを特徴とする請求項１に記載の二次電池良否判別装置。The ripple applying unit includes a resistor and a switching unit,
2. The switch according to claim 1, wherein the switching means selectively connects both ends of the two battery groups with the resistor only when a forced ripple current is generated in the two battery groups. Secondary battery pass / fail determination device.
前記リップル印加手段は、前記複数の二次電池の略二分された２つの電池群を交互に放電させて強制的にリップル電流を発生させたことを特徴とする二次電池良否判別装置。Ripple applying means for applying a ripple current between both poles of a plurality of secondary batteries connected in series, and a plurality of ripple voltage extracting means for extracting a ripple voltage generated between individual poles of the plurality of secondary batteries. A determination unit for determining whether the secondary battery is abnormal based on the magnitude of the ripple voltage extracted by the ripple voltage extraction unit;
A good / bad secondary battery quality discriminating device, wherein the ripple applying means forcibly generates a ripple current by alternately discharging the two substantially divided battery groups of the plurality of secondary batteries.
この切り換え手段は、前記２つの電池群の両端を前記抵抗と前記コンデンサとの直列回路で択一的に接続させることを特徴とする請求項４に記載の二次電池良否判別装置。The ripple applying unit includes a resistor, a capacitor, and a switching unit,
5. The apparatus according to claim 4, wherein the switching unit selectively connects both ends of the two battery groups by a series circuit of the resistor and the capacitor.
この切り換え手段は、前記２つの電池群に強制的なリップル電流を発生させるときにのみ、この２つの電池群の両端を前記抵抗で択一的に接続させることを特徴とする請求項４に記載の二次電池良否判別装置。The ripple applying unit includes a resistor and a switching unit,
5. The switching means according to claim 4, wherein both ends of the two battery groups are selectively connected by the resistor only when a forced ripple current is generated in the two battery groups. 6. Secondary battery pass / fail determination device.
この切り換え手段は、前記２つの電池群に強制的なリップル電流を発生させるときにのみ、この２つの電池群の両端を前記抵抗で択一的に接続させることを特徴とする二次電池良否判別装置のリップル発生回路。The difference between the magnitude of the individual ripple voltage extracted from between the individual electrodes of the plurality of secondary batteries connected in series and the magnitude of the average voltage representing the average value of the extracted individual ripple voltages is In order to determine whether or not the secondary battery has reached the predetermined value, it is determined whether or not the secondary battery has reached the predetermined value. Comprising a resistor and switching means for alternately discharging the two battery groups to generate a forced ripple current,
The switching means selectively connects both ends of the two battery groups with the resistor only when a forced ripple current is generated in the two battery groups. The device's ripple generation circuit.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002378572A JP3638148B2 (en) | 2002-12-26 | 2002-12-26 | Secondary battery pass / fail discrimination device and ripple generation circuit of the device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002378572A JP3638148B2 (en) | 2002-12-26 | 2002-12-26 | Secondary battery pass / fail discrimination device and ripple generation circuit of the device |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2004212062A true JP2004212062A (en) | 2004-07-29 |
| JP3638148B2 JP3638148B2 (en) | 2005-04-13 |
Family
ID=32815361
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002378572A Expired - Fee Related JP3638148B2 (en) | 2002-12-26 | 2002-12-26 | Secondary battery pass / fail discrimination device and ripple generation circuit of the device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3638148B2 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007181365A (en) * | 2005-12-28 | 2007-07-12 | Ntt Data Ex Techno Corp | Ac voltage applying circuit and method to battery group |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0215580A (en) * | 1988-07-01 | 1990-01-19 | Toyota Motor Corp | Complete discharge method for equalization of metallic/ harogen batteries |
| JPH08273705A (en) * | 1995-03-28 | 1996-10-18 | Tokyo Eretetsuku Kk | Secondary battery life judgment method and life judgment device |
| JP2001126774A (en) * | 1999-10-25 | 2001-05-11 | Ntt Data Corp | Battery pass / fail determination device |
| JP2001258170A (en) * | 2000-03-14 | 2001-09-21 | Hitachi Ltd | Power supply |
| JP2002101571A (en) * | 2000-09-25 | 2002-04-05 | Japan Storage Battery Co Ltd | Method of diagnosing deterioration of storage battery provided in DC uninterruptible power supply and DC uninterruptible power supply |
-
2002
- 2002-12-26 JP JP2002378572A patent/JP3638148B2/en not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0215580A (en) * | 1988-07-01 | 1990-01-19 | Toyota Motor Corp | Complete discharge method for equalization of metallic/ harogen batteries |
| JPH08273705A (en) * | 1995-03-28 | 1996-10-18 | Tokyo Eretetsuku Kk | Secondary battery life judgment method and life judgment device |
| JP2001126774A (en) * | 1999-10-25 | 2001-05-11 | Ntt Data Corp | Battery pass / fail determination device |
| JP2001258170A (en) * | 2000-03-14 | 2001-09-21 | Hitachi Ltd | Power supply |
| JP2002101571A (en) * | 2000-09-25 | 2002-04-05 | Japan Storage Battery Co Ltd | Method of diagnosing deterioration of storage battery provided in DC uninterruptible power supply and DC uninterruptible power supply |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007181365A (en) * | 2005-12-28 | 2007-07-12 | Ntt Data Ex Techno Corp | Ac voltage applying circuit and method to battery group |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3638148B2 (en) | 2005-04-13 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US5612581A (en) | Power supply apparatus with a back-up power unit | |
| US20170141590A1 (en) | Systems and methods for balancing multi-cell batteries with a transformer and a rectifier circuit | |
| US10826311B2 (en) | Alternating-current voltage detection circuit | |
| JPH0767328A (en) | Switching regulator power supply | |
| JP4682624B2 (en) | DC power supply | |
| JP2780700B2 (en) | Rechargeable battery charger | |
| JP2001211562A (en) | Charger with multiple modes | |
| JP3638148B2 (en) | Secondary battery pass / fail discrimination device and ripple generation circuit of the device | |
| JPH0543086U (en) | Power supply circuit with defective battery identification | |
| JP3664630B2 (en) | Power supply | |
| JPS63238566A (en) | Method for detecting alternating current input voltage | |
| JP3171581B2 (en) | Battery pass / fail determination device | |
| US9871457B2 (en) | Switching power supply device | |
| JPH06245501A (en) | Power device | |
| WO2005111644A1 (en) | Device for judging acceptableness of secondary battery and its ripple generating circuit | |
| JPH04251532A (en) | Uninterruptible dc power supply | |
| CN202978315U (en) | Battery energy equalization circuit, battery energy equalization device and energy storage system | |
| JPH08130839A (en) | Automatic power supply switching device for battery-powerable electronic equipment | |
| JP3461678B2 (en) | DC power supply device and control method thereof | |
| KR101004521B1 (en) | Switching mode power supply | |
| JP2002228729A (en) | Battery pass / fail determination device | |
| CN103795094A (en) | Battery energy equalization circuit, method, device and energy storage system | |
| JPH09322432A (en) | Battery power supply | |
| JPH07308028A (en) | Series battery charger | |
| JP2005086900A (en) | Charging device for electric double-layer capacitor device |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20041215 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20050105 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20050106 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
| S111 | Request for change of ownership or part of ownership |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313113 |
|
| R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090121 Year of fee payment: 4 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090121 Year of fee payment: 4 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100121 Year of fee payment: 5 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100121 Year of fee payment: 5 |
|
| S111 | Request for change of ownership or part of ownership |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313111 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100121 Year of fee payment: 5 |
|
| R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100121 Year of fee payment: 5 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100121 Year of fee payment: 5 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110121 Year of fee payment: 6 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110121 Year of fee payment: 6 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120121 Year of fee payment: 7 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |