JP3638148B2

JP3638148B2 - Secondary battery pass / fail discrimination device and ripple generation circuit of the device

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Publication number: JP3638148B2
Application number: JP2002378572A
Authority: JP
Inventors: 正二羽田
Original assignee: NTT Data Corp
Current assignee: NTT Data Group Corp
Priority date: 2002-12-26
Filing date: 2002-12-26
Publication date: 2005-04-13
Anticipated expiration: 2022-12-26
Also published as: JP2004212062A

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〜ＤＥＴ１_n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〜ＯＵＴ_n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Ｅ_k（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ＯＵＴ_kの正極に接続され、二次電池Ｅ_k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ＯＵＴ_kの両極間に発生させる。ただし、整流器ＲＥＣＴ１は、出力端ＯＵＴ_kの負極の電位を基準として、出力端ＯＵＴ_k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〜ＤＥＴ１_n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ＤＥＴ１_kは、差動増幅器ＡＭＰ２_kと、コンデンサＣ２_kおよびＣ３_kと、変成器Ｔ２_kと、ダイオードＤ１_kと、抵抗Ｒ２_kと、負荷Ｚ３_kと、発光ダイオードＬＥＤ３_kとを備えている。
【００３０】
コンデンサＣ２_kは、整流器ＲＥＣＴ１の出力端ＯＵＴ_kの正極と、変成器Ｔ２_k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Ｔ２_kは、一次巻線と二次巻線とを備える。変成器Ｔ２_kの一次巻線の一端は、整流器ＲＥＣＴ１の出力端ＯＵＴ_kの負極に接続され、他端は、コンデンサＣ２_k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Ｔ２_kの二次巻線の一端はダイオードＤ１_k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Ｄ１_kのカソードは、後述する差動増幅器ＡＭＰ２_k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ＡＭＰ２_k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ＡＭＰ２_k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Ｃ３_kは、ダイオードＤ１_k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Ｃ３_kの一端は、ダイオードＤ１_k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Ｒ２_kは、ダイオードＤ１₁〜Ｄ１_n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Ｒ２_kの一端は、差動増幅器ＡＭＰ２_kの非反転入力端に接続されており、他端は差動増幅器ＡＭＰ２_kの反転入力端に接続されている。
【００３５】
発光ダイオードＬＥＤ３_kは、負荷Ｚ３_k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Ｚ３_k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ＬＥＤ３_kは、自己と負荷Ｚ３_k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〜Ｃ３_nの静電容量は互いに等しく、また、抵抗Ｒ１₁〜Ｒ１_n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〜Ｄ１_n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〜ＡＭＰ２_n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ＯＵＴ_kの両極間には、出力端ＯＵＴ_kの正極が出力端ＯＵＴ_k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ＯＵＴ_kの両極間に生じるリップル電圧は二次電池Ｅ_k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Ｅ_kが充電される程度の電圧に達している間、二次電池Ｅ_kは充電される。
【００３９】
この結果、二次電池Ｅ_kの両極間には、整流器ＲＥＣＴ１の出力端ＯＵＴ_kの両極間の出力インピーダンスと二次電池Ｅ_k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Ｃ２_kを通過して変成器Ｔ２_kの一次巻線の両端間に印加される。
【００４０】
すると、変成器Ｔ２_kの二次巻線の両端間には、変成器Ｔ２_k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Ｄ１_kのカソードには、変成器Ｔ２_k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Ｃ３_k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Ｄ１_kのカソードの電圧は、差動増幅器ＡＭＰ２_kの非反転入力端に印加される。
【００４１】
一方、差動増幅器ＡＭＰ２_kの反転入力端の電位は、ダイオードＤ１₁〜Ｄ１_nの各カソードの電圧（すなわち、差動増幅器ＡＭＰ２₁〜ＡＭＰ２_n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ＡＭＰ２_kの出力端の電圧の値は、二次電池Ｅ_k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〜Ｅ_n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ＡＭＰ２_kの出力端の電圧は、発光ダイオードＬＥＤ３_kと負荷Ｚ３_k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ＡＭＰ２_kの増幅率と、負荷Ｚ３_k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ＬＥＤ３_kは、二次電池Ｅ_kの両端間の電圧の交流成分の大きさが、二次電池Ｅ₁〜Ｅ_n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Ｅ_kの両端間の電圧の交流成分の値が小さいほど、二次電池Ｅ_k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ＬＥＤ３_kは、二次電池Ｅ_kの充放電の能力が二次電池Ｅ₁〜Ｅ_n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Ｅ_kの両端間の電圧の交流成分の大きさと、二次電池Ｅ₁〜Ｅ_n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Ｅ_kの両端間の電圧の交流成分の値が二次電池Ｅ₁〜Ｅ_n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ＬＥＤ３_k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〜Ｅ_n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〜Ｅ_n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〜Ｅ_n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〜Ｅ_k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Ｅ_k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Ｅ_k+1〜Ｅ_nで構成されている。電池群Ｂの正極側、すなわち、二次電池Ｅ_k+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Ｅ_n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Ｅ_kの正極側の端子はリップル検出部ＤＥＴ１のＵＴ_k端子に接続され、負極側の端子はリップル検出部ＤＥＴ１のＬＴ_k端子に接続され、二次電池Ｅ_k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Ｉ_a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Ｉ_b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Ｉ_a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Ｉ_bは、電流Ｉ_a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〜Ｅ_n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〜Ｅ_n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〜Ｅ_n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〜Ｅ_n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〜Ｅ_kで構成され、電池群Ｂは、二次電池Ｅ_k+1〜Ｅ_n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Ｅ_k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Ｅ_k+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Ｅ_n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〜Ｅ_n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〜Ｅ_n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Ｅ_x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Ｅ_x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Ｅ_x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Ｅ_xの両極間に発生するリップルの大きさは、二次電池Ｅ_x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Ｅ_x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Ｅ_x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Ｅ_x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Ｅ_x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Ｅ_x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Ｅ_x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〜Ｅ_n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〜Ｅ_nに接続されたリップル検出部ＤＥＴ２によって、二次電池Ｅ₁〜Ｅ_n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，ＡＭＰ２_k，ＡＭＰ２_k+1，ＡＭＰ２_n 差動増幅器
Ｃ１，Ｃ２₁，Ｃ２_k，Ｃ２_k+1，Ｃ２_n，Ｃ３₁，Ｃ３_k，Ｃ３_k+1，Ｃ３_n，Ｃ４，Ｃ５コンデンサ
Ｄ１₁，Ｄ１_k，Ｄ１_k+1，Ｄ１_n ダイオード
ＤＥＴ１，ＤＥＴ２リップル検出部
ＤＥＴ１₁，ＤＥＴ１_k，ＤＥＴ１_k+1，ＤＥＴ１_n リップル検出回路
Ｅ₁，Ｅ_k，Ｅ_k+1，Ｅ_n，Ｅ_x 二次電池
Ｉ_a，Ｉ_A，Ｉ_b，Ｉ_B 電流
ＩＮ入力端
Ｋ１充電回路
ＬＥＤ３₁，ＬＥＤ３_k，ＬＥＤ３_k+1，ＬＥＤ３_n，ＬＥＤ４発光ダイオード
ＯＵＴ₁，ＯＵＴ_k，ＯＵＴ_k+1，ＯＵＴ_n 出力端
Ｒ１，Ｒ２₁，Ｒ２_k，Ｒ２_k+1，Ｒ２_n，Ｒ３抵抗
ＲＥＣＴ１整流器
ＲＬ１リレー
ＵＴ，ＬＴ入力端子
Ｔ２₁，Ｔ２_k，Ｔ２_k+1，Ｔ２_n，Ｔ３，Ｔ４変成器
ＴＲ１，ＴＲ２バイポーラトランジスタ
Ｚ１，Ｚ３₁，Ｚ３_k，Ｚ３_k+1，Ｚ３_n 負荷[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a secondary battery quality determination device, and in particular, a secondary battery quality determination device for determining deterioration of a secondary battery even when connected to a charging circuit in which ripple does not occur, and The present invention relates to a ripple generation circuit of a secondary battery pass / fail discrimination device used in combination with the device.
[0002]
[Prior art]
As a method of knowing the quality of the secondary battery, that is, whether there is normal charge / discharge capability, the length of discharge time from when the secondary battery is fully charged until the voltage across the secondary battery drops to reach the specified value There is known a method for determining pass / fail based on the above. In this method, it is necessary to cause the secondary battery to be discriminated to discharge for a long time.
[0003]
However, the relationship between the amount of charge discharged by the secondary battery and the voltage across the secondary battery is complex, and the relationship between the amount of charge discharged per unit time and the voltage across the secondary battery 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 transition of the amount of charge discharged per unit time, and such monitoring is possible. The configuration of the device to be performed becomes complicated. In addition, it is not easy to specify the length of discharge time of a secondary battery having a normal charge / discharge capacity.
[0004]
As a solution to these problems, there is a secondary battery pass / fail discrimination device described in Patent Document 1. The secondary battery pass / fail discrimination device described in this document includes a ripple applying means for causing a ripple current to flow between both electrodes of a secondary battery, and an alternating current that extracts an AC voltage component included in a voltage generated between both electrodes of the secondary battery. A voltage extraction unit; and a determination unit that determines whether or not the secondary battery is abnormal based on the magnitude of the AC voltage component extracted by the AC voltage extraction unit and outputs information indicating the determination result. The discrimination means compares the average voltage representing the average value of each AC voltage component extracted by the AC voltage extraction means with the magnitude of each AC voltage component extracted by the AC voltage extraction means, and determines the abnormality of the secondary battery. Since the presence or absence is determined, the quality of the secondary battery can be easily determined in a short time without measuring the discharge time of the secondary battery.
[0005]
[Patent Document 1]
Japanese Patent No. 3171582 (page 2-7, FIG. 4)
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, in the above-described secondary battery quality determination device, the charging circuit itself is generated in a charging circuit (rectifier) used as a ripple applying means, for example, to rectify a single-phase alternating current and charge the secondary battery. Was to use ripple to do. Therefore, when using a charging circuit using a power supply that hardly generates ripples, such as a switching power supply that is becoming mainstream recently, there is a problem that this secondary battery pass / fail discrimination device cannot be used.
[0007]
The present invention has been made in view of the above, and it is possible to determine whether a secondary battery is good or bad even when a power supply that hardly generates ripples is used. The purpose is to obtain a ripple generation circuit.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above-described problems and achieve the object, the secondary battery pass / fail discrimination device according to the present invention applies a ripple application that applies a ripple current between both electrodes of a plurality of secondary batteries connected in series. Means, a ripple voltage extracting means for extracting a ripple voltage generated between the two 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 Determining whether or not the difference between the average voltage generating means and the individual ripple voltage extracted by the ripple voltage extracting means and the average voltage has reached a predetermined value. A secondary battery quality determination device including a determination unit that determines that the secondary battery that has been determined to be abnormal is abnormal, wherein the ripple application unit includes a plurality of secondary batteries. 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 two substantially divided battery groups of a plurality of secondary batteries.
[0010]
In the secondary battery pass / fail discrimination device according to the next invention, the ripple applying means includes a resistor, a capacitor, and a switching means, and the switching means connects both ends of the two battery groups to the resistor and the capacitor. It is characterized by being connected alternatively by a series circuit.
[0011]
According to the present invention, the ripple applying means includes a resistor, a capacitor, and a switching means, and the switching means alternatively connects a series circuit of a resistor and a capacitor to both ends of the two battery groups.
[0012]
In the secondary battery quality determination device according to the next invention, the ripple applying means includes a resistor and a switching means, and the switching means generates a forced ripple current in the two battery groups. Only, both ends of the two battery groups are alternatively connected by the resistor.
[0013]
According to the present invention, the ripple applying means is provided with a resistance and a switching means, and the switching means selects resistances at both ends of the two battery groups only when a forced ripple current is generated in the two battery groups. Connect all together.
[0014]
In the secondary battery pass / fail discrimination device according to the next invention, 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 the ripple voltage generated between them, 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 discrimination apparatus, the ripple applying means forcibly generates a ripple current by alternately discharging two substantially 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 two substantially divided battery groups of a plurality of secondary batteries.
[0016]
In the secondary battery pass / fail discrimination device according to the next invention, the ripple applying means includes a resistor, a capacitor, and a switching means, and the switching means connects both ends of the two battery groups to the resistor and the capacitor. It is characterized by being connected alternatively by a series circuit.
[0017]
According to the present invention, the ripple applying means includes a resistor, a capacitor, and a switching means, and the switching means alternatively connects a series circuit of a resistor and a capacitor to both ends of the two battery groups.
[0018]
In the secondary battery quality determination device according to the next invention, the ripple applying means includes a resistor and a switching means, and the switching means generates a forced ripple current in the two battery groups. Only, both ends of the two battery groups are alternatively connected by the resistor.
[0019]
According to the present invention, the ripple applying means is provided with a resistance and a switching means, and the switching means selects resistances at both ends of the two battery groups only when a forced ripple current is generated in the two battery groups. Connect all together.
[0020]
In the ripple generation circuit of the secondary battery pass / fail discrimination device according to the next invention, the magnitudes of the individual ripple voltages extracted from the respective two poles of the plurality of secondary batteries connected in series, and the extraction thereof The secondary battery that is determined to have reached the predetermined value by individually determining whether or not the difference from the average voltage level representing the average value of the individual ripple voltages has reached the predetermined value In order to discriminate that there is an abnormality, there are provided a resistor, a capacitor, and a switching means for alternately discharging two substantially divided battery groups of the plurality of secondary batteries to generate a forced ripple current. Is characterized in that both ends of the two battery groups are alternatively connected by a series circuit of the resistor and the capacitor.
[0021]
According to the present invention, the magnitude of the individual ripple voltage extracted from between the two poles of the plurality of secondary batteries connected in series, and the average voltage representing the average value of these extracted individual ripple voltages. In order to individually determine whether or not the difference from the size has reached a predetermined value, and to determine that the secondary battery that has been determined to have reached the predetermined value is abnormal, it is substantially divided into a plurality of secondary batteries. A resistor, a capacitor, and a 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 all together.
[0022]
In the ripple generation circuit of the secondary battery pass / fail discrimination device according to the next invention, the magnitudes of the individual ripple voltages extracted from the respective two poles of the plurality of secondary batteries connected in series, and the extraction thereof The secondary battery that has been determined to have reached the predetermined value by individually determining whether or not the difference between the average voltage value representing the average value of the individual ripple voltages that has been reached has reached the predetermined value. In order to determine that there is an abnormality, the switching device includes a resistor and a switching unit that alternately discharges two substantially divided battery groups of the plurality of secondary batteries to generate a forced ripple current. Only when the 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 magnitude of the individual ripple voltage extracted from between the two poles of the plurality of secondary batteries connected in series, and the average voltage representing the average value of these extracted individual ripple voltages. In order to individually determine whether or not the difference from the size has reached a predetermined value, and to determine that the secondary battery that has been determined to have reached the predetermined value is abnormal, it is substantially divided into a plurality of secondary batteries. A resistor for switching the two battery groups alternately to generate a forced ripple current and a switching means, and the switching means is provided only when a forced ripple current is generated in the two battery groups. A resistor is alternatively connected to both ends of one battery group.
[0024]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Embodiments of a secondary battery pass / fail discrimination ripple generating circuit according to the present invention will be described below in detail with reference to the drawings. Note that the present invention is not limited to the embodiments.
[0025]
Embodiment 1 FIG.
First, prior to the description of the ripple generation circuit for secondary battery quality determination according to the present invention, the configuration and operation of the secondary battery quality determination device disclosed in Patent Document 1 will be described. FIG. 1 is a circuit diagram showing a circuit configuration of a secondary battery pass / fail discrimination device disclosed in Patent Document 1. As shown in FIG. In this figure, the secondary battery pass / fail discrimination device includes a rectifier RECT1, and n (where n is an arbitrary positive integer) ripple detection circuit DET1. ₁ ~ DET1 _n A ripple detector DET1 and a capacitor C4 are provided.
[0026]
The rectifier RECT1 includes, for example, n full-wave rectifier circuits (not shown) that rectify the voltage supplied thereto, 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 full-wave rectifier circuit in a one-to-one relationship. The rectifier RECT1 includes 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]
The input terminal IN of the rectifier RECT1 serves as a power input terminal of the secondary battery pass / fail discrimination device. Secondary battery E to be charged _k (Where k is an integer from 1 to n) is the output terminal OUT of the rectifier RECT1. _k Connected to the positive electrode of 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 electrodes of the input terminal IN, the rectifier RECT1 generates a ripple voltage obtained by full-wave rectification of the single-phase AC voltage, and outputs the ripple voltage to the output terminal OUT _k Between both poles. However, the rectifier RECT1 is connected to the output terminal OUT. _k Output terminal OUT with reference to the negative electrode potential _k A ripple voltage is generated so that the positive electrode voltage becomes 0 volts or more.
[0029]
Ripple detection circuit DET1 ₁ ~ DET1 _n Have the same configuration. If k is an integer between 1 and n, the ripple detection circuit DET1 _k The differential amplifier AMP2 _k And capacitor C2 _k And C3 _k And transformer T2 _k And diode D1 _k And resistance R2 _k And load Z3 _k And light emitting diode LED3 _k And.
[0030]
Capacitor C2 _k Is the output terminal OUT of the rectifier RECT1. _k Positive electrode and transformer T2 _k And an AC component included in the voltage applied to one end of the self winding is passed to the other end.
[0031]
Transformer T2 _k Comprises a primary winding and a secondary winding. Transformer T2 _k One end of the primary winding is the output terminal OUT of the rectifier RECT1 _k The other end is connected to the capacitor C2 _k Are connected to the one not connected to the positive electrode of the output terminal OUTk of the rectifier RECT1. Transformer T2 _k One end of the secondary winding of the diode D1 _k Are connected to an anode described later, and the other end is grounded. The diode D1 _k The cathode of the differential amplifier AMP2 described later _k Is 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 includes a non-inverting input terminal, an inverting input terminal (a negative terminal shown in FIG. 1), and an output terminal. Differential amplifier AMP2 _k Generates a voltage at the output terminal that is proportional to the voltage at the non-inverting input terminal relative to the potential at the inverting input terminal.
[0033]
Capacitor C3 _k The diode D1 _k This is for smoothing the voltage between the cathode and the ground. Capacitor C3 _k One end of the diode D1 _k The other end is grounded.
[0034]
Resistance R2 _k The diode D1 ₁ ~ D1 _n This is for generating a voltage corresponding to the average value of the voltages generated at the cathode. Resistance R2 _k One end of the differential amplifier AMP2 _k Is connected to the non-inverting input terminal of the differential amplifier AMP2 at the other end. _k Is connected to the inverting input terminal.
[0035]
Light-emitting diode LED3 _k Is the load Z3 _k Are connected in cascade to form a series circuit. Of the two ends of the series circuit, the end closer to the anode of the light emitting diode LED3k is the load Z3. _k 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 across both ends of the series circuit formed by the diode and the self is forward-biased (specifically, for example, the anode voltage of the light-emitting diode LED3k is about 0.6 volts with respect to the cathode potential) When it becomes higher), it conducts and emits light. Capacitor C3 ₁ ~ C3 _n Have the same capacitance, and the resistance R1 ₁ ~ R1 _n Are also equal to each other.
[0037]
Capacitor C4 is 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 Are connected in common with the other inverting amplifier, and the other end is grounded.
[0038]
When a single-phase AC voltage is applied across the power supply input terminal IN of the rectifier RECT1, the output terminal OUT of the rectifier RECT1 _k Between both poles of the output terminal OUT _k Is the output terminal OUT _k A ripple voltage is generated in a direction that is positive with respect to the negative electrode. And output terminal OUT _k The ripple voltage generated between the two electrodes of the secondary battery E _k The instantaneous value of this ripple voltage is applied to the secondary battery E _k While the battery reaches a voltage sufficient to be charged, the secondary battery E _k Is charged.
[0039]
As a result, the secondary battery E _k Between the two poles of the output terminal OUT of the rectifier RECT1 _k Output impedance and secondary battery E _k A voltage depending on the impedance between the two electrodes is generated, and the AC component of this voltage is the capacitor C2. _k Through the transformer T2 _k Applied across both ends of the primary winding.
[0040]
Then, transformer T2 _k Between both ends of the secondary winding of the transformer T2 _k A voltage proportional to the voltage across the primary winding of the diode D1 is generated. _k The cathode of the transformer T2 _k The result of half-wave rectification of the voltage across the secondary winding of the capacitor is the capacitor C3 _k A voltage corresponding to the smoothed signal is generated. And diode D1 _k The cathode voltage of the differential amplifier AMP2 _k Applied to the non-inverting input terminal.
[0041]
On the other hand, the differential amplifier AMP2 _k The potential at the inverting input terminal of the diode D1 ₁ ~ D1 _n Voltage of each cathode (ie, differential amplifier AMP2 ₁ ~ AMP2 _n Of each non-inverting input terminal). Therefore, the differential amplifier AMP2 _k The voltage value of the output terminal of the secondary battery E _k From the value obtained by smoothing the alternating current component of the positive electrode voltage by half-wave rectification, the secondary battery E ₁ ~ E _n It becomes a value proportional to the value obtained by subtracting the average value of the values obtained by smoothing the AC component of the positive electrode voltage by half-wave rectification. And the differential amplifier AMP2 _k The output voltage of the LED is LED3 _k And load Z3 _k Applied across the series circuit formed.
[0042]
For this reason, the differential amplifier AMP2 _k Gain and 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 secondary battery E ₁ ~ E _n Light is emitted when the average value of the AC component of the voltage across each of the two exceeds a certain value. And secondary battery E _k The smaller the value of the AC component of the voltage between the two ends of the battery, the secondary battery E _k It can be seen that the charging / discharging ability of is high. That is, the light emitting diode LED3 _k Is the secondary battery E _k The charge / discharge capacity of the secondary battery E ₁ ~ E _n It emits light when it is inferior to a certain degree or more than the average of the charge / discharge capability between the both ends.
[0043]
Thus, the secondary battery pass / fail discrimination device shown in FIG. _k Of the AC component of the voltage between both ends of the battery and the secondary battery E ₁ ~ E _n The secondary battery E is compared with the average value of the AC component of the voltage across _k The value of the AC component of the voltage between both ends of the secondary battery E ₁ ~ E _n LED 3 is lighter than the average value of the AC component of the voltage between the two ends of LED. _k It is possible to determine whether the secondary battery is good or bad by emitting light.
[0044]
By the way, the above-described secondary battery pass / fail discrimination device rectifies the single-phase alternating current to recharge the secondary battery E. ₁ ~ E _n The rectifier RECT1 used for charging is used as the ripple applying means. In other words, the secondary battery pass / fail discrimination device includes the secondary battery E ₁ ~ E _n Ripple generated by the rectifier RECT1 itself used for charging is utilized.
[0045]
Therefore, as described in the problem to be solved by the invention, there is a problem that the secondary battery pass / fail discrimination device cannot be used when a power supply that hardly generates ripples such as a switching power supply is used as a power supply for charging. . A circuit that solves this problem is a secondary battery pass / fail judgment ripple generating circuit shown in FIG.
[0046]
FIG. 2 is a diagram showing a circuit configuration according to the first embodiment of the present invention. As shown in the figure, the secondary battery pass / fail determination ripple generating circuit 10 is connected to a plurality of series-connected secondary battery groups (battery group A and battery group B), a charging circuit K1, and a load Z1. Each secondary battery constituting the secondary battery group is connected to each input terminal UT, LT of the ripple detection unit DET1 shown in FIG.
[0047]
Next, the circuit configuration of the circuit according to the first embodiment will be described together with the configuration of the secondary battery pass / fail discrimination ripple generating circuit 10. In FIG. 2, the ripple generating circuit 10 for determining whether or not the secondary battery is good includes a relay RL1 having two switching contacts a and b, a resistor R1, and a capacitor C1. The secondary battery group connected to the charging circuit K1 is a secondary battery E. ₁ ~ E _n The secondary batteries are arranged in series, and for convenience, are divided into battery groups A and B.
[0048]
Battery group A includes secondary battery E ₁ ~ E _k It consists 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 side 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 is a secondary battery E. _{k + 1} ~ E _n It consists of Positive side of battery group B, that is, 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 side 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 that is not a switching contact of the relay RL1.
[0050]
The secondary batteries constituting the battery group A and the battery group B are respectively connected to predetermined terminals of the DET1, and the respective terminal voltages are input to the ripple detection unit DET1. For example, the secondary battery E _k The positive terminal of the UT is the UT of the ripple detector DET1 _k The negative terminal is connected to the terminal of the ripple detector DET1. _k Secondary battery E connected to the terminal _k Is applied to the ripple detector DET1.
[0051]
Next, the operation of the secondary battery pass / fail discrimination ripple generating circuit 10 shown in FIG. 2 will be described. In the same figure, when the relay RL1 is switched to the switching contact a side, the current I in the direction indicated by the solid line is connected to the closed circuit formed by the battery group A and the series circuit of the resistor R1 and the capacitor C1. _a Flows. Further, when the relay RL1 is switched to the switching contact b side, the current I in the direction indicated by the broken line is added to the closed circuit formed by the battery group B and the series circuit of the resistor R1 and the capacitor C1. _b Flows. Therefore, when the relay RL1 alternately switches between the switching contact a and the switching contact b, a reverse current flows alternately on the series circuit of the resistor R1 and the capacitor C1.
[0052]
The capacitor C1 is for preventing the current from continuing to flow when the contact of the relay RL1 is in contact with either the switching contact a or the switching contact b. When a relay that is not in contact with either of the contacts b is used, the capacitor C1 is unnecessary.
[0053]
As shown in FIG. _a Is the current in the direction of discharging when viewed from the battery group A, and the current in the direction of charging 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 constitute a discharging circuit when viewed from the battery group A, and constitute a charging circuit when viewed from the battery group B.
[0054]
On the other hand, the current I _b Is the current I _a On the contrary, when viewed from the battery group A, the current is in the direction of charging, and when viewed from the battery group B, the current is in the direction of discharging. At this time, the series circuit of the resistor R1 and the capacitor C1 and the relay RL1 constitute a charging circuit when viewed from the battery group A, and constitute a discharging circuit when viewed from the battery group B.
[0055]
In this way, the switching contact a and the switching contact b of the relay RL1 are alternately switched, whereby the secondary battery E ₁ ~ E _n Ripples can be forcibly generated in the two battery groups, and the terminal voltage of each secondary battery in which the ripples are generated is input to the ripple detection unit DET1, so that the ripple detection unit DET1 described above Secondary battery E ₁ ~ E _n The quality of each can be determined.
[0056]
As described above, according to this embodiment, the ripple applying unit is configured to forcibly generate a ripple current by alternately discharging two substantially divided battery groups of a plurality of secondary batteries. Therefore, an arbitrary ripple current can be generated even in a switching power supply that hardly generates ripples, or during charging and discharging at a constant voltage or constant current. Moreover, since a pseudo power failure state is not created, the quality of the secondary battery can be determined without affecting the operating system. Furthermore, the voltage drop of the whole battery due to discharge hardly occurs because the opposing battery group is in the charging mode. In addition, since the secondary battery capacity is not discharged in a large amount, the battery life can be extended.
[0057]
According to this embodiment, the ripple applying means is provided with a resistor, a capacitor, and a switching means, and the switching means selectively connects a series circuit of a resistor and a capacitor to both ends of the two battery groups. Thus, an arbitrary ripple current can be generated even in a switching power supply that hardly generates ripples, or during charging and discharging at a constant voltage or constant current. Moreover, since a pseudo power failure state is not created, the quality of the secondary battery can be determined without affecting the operating system. Furthermore, the voltage drop of the whole battery due to discharge hardly occurs because the opposing battery group is in the charging mode. In addition, since the secondary battery capacity is not discharged in a large amount, the battery life can be extended.
[0058]
Further, according to this embodiment, the magnitude of the individual ripple voltage extracted from between the two electrodes of the plurality of secondary batteries connected in series and the average value of these extracted individual ripple voltages are calculated. In order to individually determine whether or not the difference between the magnitude of the average voltage to be expressed has reached a predetermined value and to determine that the secondary battery determined to have reached the predetermined value is abnormal There are provided a resistor, a capacitor, and a switching means for alternately discharging two battery groups substantially divided into two to generate a forced ripple current, and the switching means includes a resistor and a capacitor at both ends of the two battery groups. Even if it is a switching power supply that hardly generates ripples, or during charging and discharging with a constant voltage or constant current, it is possible to connect arbitrary series circuits. It is possible to generate a ripple current. Moreover, since a pseudo power failure state is not created, the quality of the secondary battery can be determined without affecting the operating system. Furthermore, the voltage drop of the whole battery due to discharge hardly occurs because the opposing battery group is in the charging mode. Moreover, since the capacity of the secondary battery is not discharged in a large amount, the battery life can be extended.
[0059]
Embodiment 2. FIG.
FIG. 3 is a diagram showing a circuit configuration according to the second embodiment of the present invention. Compared with the first embodiment of FIG. 1, the ripple generation circuit 10 for determining whether or not the secondary battery is good is replaced with a relay RL1 which is a means for generating alternate ripples in the secondary battery group. T3 and T4 and bipolar transistors TR1 and TR2 are provided, and a ripple is generated in the secondary battery group by an AC signal input to the transformers T3 and T4. By the way, when no AC signal is applied, no current flows through either of the bipolar transistors TR1 and TR2. Therefore, it is not necessary to provide the capacitor C1 as in the first embodiment. Secondary battery E ₁ ~ E _n The connection between each of these and the ripple detection unit DET1 is the same as in the first embodiment, but is omitted for convenience of description. Other configurations are the same as those of the first embodiment, and the same parts are denoted by the same reference numerals.
[0060]
In FIG. 3, the secondary battery pass / fail judgment ripple generating circuit 10 of this embodiment includes transformers T3 and T4 and bipolar transistors TR1 and TR2. The secondary battery group connected to the charging circuit K1 is a secondary battery E. ₁ ~ E _n The secondary batteries are arranged in series, and for convenience, are divided into battery groups A and B. Battery group A includes secondary battery E ₁ ~ E _k The battery group B is a secondary battery E _{k + 1} ~ E _n It consists 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 collector of the bipolar transistor TR2 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.
[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]
The transformer T3 includes 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 a charging circuit K1, a load Z1, and the like are connected. 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 the common line in the same manner as the primary winding. The primary winding and the secondary winding of the transformer T3 are a voltage generated at one end of the primary winding and an end of the secondary winding when a voltage is generated in accordance with a change in the current flowing through the primary winding. Are coupled so that the voltage of the opposite polarity is a voltage of the opposite polarity.
[0063]
On the other hand, the transformer T4 includes a primary winding and a secondary winding that is inductively coupled to the primary winding. One end of the primary winding of the transformer T4 is connected to a common terminal with the transformer T3 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, etc. are connected. Has 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. Is connected to a connection point. The primary winding and the secondary winding of the transformer T3 are a voltage generated at one end of the primary winding and an end of the secondary winding when a voltage is generated in accordance with a change in the current flowing through the primary winding. Are coupled so that the voltage generated at the same voltage is 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 reverse polarity, and the primary winding and the secondary winding of the transformer T4 connected to the bipolar transistor TR2 are connected. Since the next 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, in the negative half cycle of the AC signal generation source input to the transformers T3 and T4, the bipolar transistor TR1 is turned on and the bipolar transistor TR2 is turned off. By these operations, currents that alternately repeat discharging and charging flow through the battery groups A and B, respectively. The operation through which this current flows is the same as that in the first embodiment, and thus the description thereof is omitted here.
[0065]
Thus, the secondary battery E is operated by alternately operating the bipolar transistors. ₁ ~ E _n Ripples can be forcibly generated in the secondary battery group, and the terminal voltage of each secondary battery in which the ripples are generated is input to the ripple detection unit DET1. By the ripple detection unit DET1, the secondary battery E ₁ ~ E _n The quality of each can be determined.
[0066]
As described above, according to this embodiment, the ripple applying means is provided with the resistance and the switching means, and the switching means is provided with two batteries only when the forced ripple current is generated in the two battery groups. Since the resistors are selectively connected to both ends of the group, it is optional even for switching power supplies that hardly generate ripples, or during charging and discharging with constant voltage or constant current Ripple current can be generated. Moreover, since a pseudo power failure state is not created, the quality of the secondary battery can be determined without affecting the operating system. Furthermore, the voltage drop of the whole battery due to discharge hardly occurs because the opposing battery group is in the charging mode. In addition, since the secondary battery capacity is not discharged in a large amount, the battery life can be extended.
[0067]
Further, according to this embodiment, the magnitude of the individual ripple voltage extracted from between the two electrodes of the plurality of secondary batteries connected in series and the average value of these extracted individual ripple voltages are calculated. In order to individually determine whether or not the difference between the magnitude of the average voltage to be expressed has reached a predetermined value and to determine that the secondary battery determined to have reached the predetermined value is abnormal A resistor and switching means for generating a forced ripple current by alternately discharging two battery groups substantially divided into two are provided, and the switching means generates a forced ripple current in the two battery groups. Sometimes only two resistors are connected to both ends of the battery group, so that even a switching power supply that generates little ripple, or during charging and discharging at constant voltage or constant current. Even during, it can generate any ripple current. Moreover, since a pseudo power failure state is not created, the quality of the secondary battery can be determined without affecting the operating system. Furthermore, the voltage drop of the whole battery due to discharge hardly occurs because the opposing battery group is in the charging mode. In addition, since the secondary battery capacity is not discharged in a large amount, the battery life can be extended.
[0068]
Embodiment 3 FIG.
FIG. 4 is a diagram illustrating an example of a circuit configuration when the ripple detection unit DET1 of the first embodiment has a simple configuration. This circuit is a generally known circuit as a circuit for detecting ripples. The ripple detector DET2 shown in the figure 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 input terminal UT has a secondary battery E _x The secondary battery E connected to the input terminal UT is connected to the input terminal LT. _x The negative electrode side is connected. The differential amplifier AMP1 includes an operational amplifier (not shown) and the like, and includes a non-inverting input terminal, an inverting input terminal, and an output terminal. The differential amplifier AMP1 outputs a voltage proportional to the voltage at the non-inverting input terminal based on the potential at the inverting input terminal from the output terminal. The capacitor C5 is connected between the input terminal UT and the non-inverting input terminal of the differential amplifier AMP1, and allows an AC component included in the voltage applied to one end of the capacitor C5 to pass to the other end.
[0070]
The light emitting diode LED4 forms a series circuit connected in series with the resistor R3. One end 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 Let us consider a state in which ripples are generated at both ends of. At this time, the secondary battery E _x The magnitude of the ripple generated between the two electrodes of the secondary battery E _x It becomes a value depending on the output impedance of the output terminal of a charging circuit (not shown) connected to the battery and the impedance between both electrodes of the secondary battery.
[0072]
Secondary battery E _x The ripple generated at the positive electrode of the signal passes through the capacitor C5 and is applied to the non-inverting input terminal of the differential amplifier AMP1. The potential at the inverting input terminal of the differential amplifier AMP1 is the secondary battery E _x Therefore, when the potential at the inverting input terminal of the differential amplifier AMP1 is used as a reference, the value of the voltage at the non-inverting input terminal of the differential amplifier AMP1 is the secondary battery E. _x It becomes equal to the value of the AC component of the positive electrode voltage.
[0073]
As a result, the output terminal of the differential amplifier AMP1 is connected to the secondary battery E _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 R3. Depends on impedance. On the other hand, the secondary battery E _x Has a property that when a current including a ripple is passed between the two electrodes in a state where the charge / discharge capability is normal, the ripple of the voltage generated between the two electrodes becomes a certain value or less.
[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 charge / discharge capability is used. _x When a ripple current is applied, the light emitting diode LED4 emits light.
[0076]
FIG. 5 is a diagram showing a circuit configuration according to the third embodiment of the present invention. The secondary battery pass / fail judgment ripple generating circuit 10 shown in the figure is the same circuit as that of the first embodiment shown in FIG. Secondary battery E ₁ ~ E _n Are connected to n ripple detectors DET2 shown in FIG. In addition, about another structure, it is the same as that of Embodiment 1, and the same code | symbol is attached | subjected to the same part.
[0077]
In this way, as many ripple detectors DET2 that detect the ripple of a single secondary battery as the number of secondary batteries connected in series (n in the example of FIG. 5) are prepared, and each secondary battery E ₁ ~ E _n The ripple detector DET2 connected to the secondary battery E ₁ ~ E _n The quality of each can be determined.
[0078]
As described above, according to this embodiment, the ripple applying unit is configured to forcibly generate a ripple current by alternately discharging two substantially divided battery groups of a plurality of secondary batteries. Therefore, an arbitrary ripple current can be generated even in a switching power supply that hardly generates ripples, or during charging and discharging at a constant voltage or constant current. Moreover, since a pseudo power failure state is not created, the quality of the secondary battery can be determined without affecting the operating system. Furthermore, the voltage drop of the whole battery due to discharge hardly occurs because the opposing battery group is in the charging mode. In addition, since the secondary battery capacity is not discharged in a large amount, the battery life can be extended.
[0079]
According to this embodiment, the magnitude of the individual ripple voltage extracted from between the two electrodes of the plurality of secondary batteries connected in series, and the average representing the average value of these extracted individual ripple voltages In order to individually determine whether or not the difference from the voltage magnitude has reached a predetermined value, and to determine that the secondary battery determined to have reached the predetermined value is abnormal, A resistor and a switching means for generating a forced ripple current by alternately discharging two substantially divided battery groups are provided, and the switching means is for generating a forced ripple current in the two battery groups. Since only two resistors are connected selectively to both ends of the battery group, even a switching power supply that hardly generates ripples, or during charging and discharging at a constant voltage or constant current It also, it is possible to generate any of the ripple current. Moreover, since a pseudo power failure state is not created, the quality of the secondary battery can be determined without affecting the operating system. Furthermore, the voltage drop of the whole battery due to discharge hardly occurs because the opposing battery group is in the charging mode. In addition, since the secondary battery capacity is not discharged in a large amount, the battery life can be extended.
[0080]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, two rippled battery groups of a plurality of secondary batteries are alternately discharged to forcibly generate ripple current, so that almost no ripple is generated. An arbitrary ripple current can be generated even when the switching power supply is not used, or during charging and discharging at a constant voltage or constant current. Moreover, since a pseudo power failure state is not created, the quality of the secondary battery can be determined without affecting the operating system. Furthermore, the voltage drop of the whole battery due to discharge hardly occurs because the opposing battery group is in the charging mode. In addition, since the secondary battery capacity is not discharged in a large amount, the battery life can be extended.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a circuit diagram showing a circuit configuration of a secondary battery pass / fail discrimination device disclosed in Patent Document 1. FIG.
FIG. 2 is a diagram showing a circuit configuration according to the first embodiment of the present invention;
FIG. 3 is a diagram showing a circuit configuration according to a second embodiment of the present invention;
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.
FIG. 5 is a diagram showing a circuit configuration according to a third embodiment of the present invention;
[Explanation of symbols]
10 Ripple generation circuit for secondary battery quality judgment
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 Secondary 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 terminal
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

A ripple applying means for applying a ripple current between both electrodes of a plurality of secondary batteries connected in series; a ripple voltage extracting means for extracting a ripple voltage generated between the individual electrodes of the plurality of secondary batteries; Average voltage generating means for generating an average voltage representing an average value of a plurality of ripple voltages extracted by the ripple voltage extracting means, and the magnitudes of the individual ripple voltages and the average voltage extracted by the ripple voltage extracting means, And determining whether the secondary battery has reached a predetermined value individually, and determining whether or not the secondary battery has been determined to have reached the predetermined value. In the device
The secondary battery quality determination device, wherein the ripple applying means forcibly generates a ripple current by alternately discharging two substantially divided battery groups of the plurality of secondary batteries.

The ripple applying means includes a resistor, a capacitor, and a switching means,
2. The secondary battery pass / fail determination apparatus 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.

The ripple applying means includes a resistor and a switching means,
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 quality determination device.

A ripple applying means for applying a ripple current between the two electrodes of a plurality of secondary batteries connected in series; and a plurality of ripple voltage extracting means for extracting a ripple voltage generated between the two electrodes of the plurality of secondary batteries. A secondary battery pass / fail discrimination device comprising: discrimination means for discriminating whether or not the secondary battery is abnormal based on the magnitude of the ripple voltage extracted by the ripple voltage extraction means;
The secondary battery quality determination device, wherein the ripple applying means forcibly generates a ripple current by alternately discharging two substantially divided battery groups of the plurality of secondary batteries.

The ripple applying means includes a resistor, a capacitor, and a switching means,
5. The secondary battery pass / fail discrimination device according to claim 4, wherein the switching means selectively connects both ends of the two battery groups by a series circuit of the resistor and the capacitor.

The difference between the magnitude of the individual ripple voltage extracted from the individual poles of the plurality of secondary batteries connected in series and the average voltage representing the average value of the extracted individual ripple voltages is as follows. In order to individually determine whether or not a predetermined value has been reached and to determine that the secondary battery that has been determined to have reached the predetermined value is abnormal, the plurality of secondary batteries are substantially divided into 2 A resistor, a capacitor, and a switching means for generating a forced ripple current by alternately discharging two battery groups,
This switching means selectively connects both ends of the two battery groups by a series circuit of the resistor and the capacitor, and the ripple generating circuit of the secondary battery pass / fail discrimination device.

The difference between the magnitude of the individual ripple voltage extracted from the individual poles of the plurality of secondary batteries connected in series and the average voltage representing the average value of the extracted individual ripple voltages is as follows. In order to individually determine whether or not a predetermined value has been reached and to determine that the secondary battery that has been determined to have reached the predetermined value is abnormal, the plurality of secondary batteries are substantially divided into 2 Including a resistor and a switching means for alternately discharging two battery groups to generate a forced ripple current,
The switching means selectively connects both ends of the two battery groups with the resistance only when a forced ripple current is generated in the two battery groups. Equipment ripple generator circuit.