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JPH06111852A - バッテリシステム - Google Patents

バッテリシステム

Info

Publication number
JPH06111852A
JPH06111852A JP4282260A JP28226092A JPH06111852A JP H06111852 A JPH06111852 A JP H06111852A JP 4282260 A JP4282260 A JP 4282260A JP 28226092 A JP28226092 A JP 28226092A JP H06111852 A JPH06111852 A JP H06111852A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
battery
unit
discharge
control circuit
charging
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.)
Pending
Application number
JP4282260A
Other languages
English (en)
Inventor
Mayumi Adachi
眞弓 安達
Koji Takahashi
宏爾 高橋
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Canon Inc
Original Assignee
Canon Inc
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Canon Inc filed Critical Canon Inc
Priority to JP4282260A priority Critical patent/JPH06111852A/ja
Publication of JPH06111852A publication Critical patent/JPH06111852A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02JCIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/0013Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries acting upon several batteries simultaneously or sequentially
    • H02J7/0024Parallel/serial switching of connection of batteries to charge or load circuit

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)
  • Secondary Cells (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 充放電を無駄なく短時間に行え、メモリ効果
を防止できるバッテリシステム。 【構成】 1は1.2Vのニッカドセルを5個直列につ
なぎ、6Vの電池にしたユニット1であり、2は同様の
構造のユニット2であり、3,4,5,6はSW1,
2,3,4でSW1と2がONのときは、SW3と4が
OFF、SW1と2がOFFのときはSW3と4がON
というように基本的には動作する。ただし、放電中には
ユニット1が空になる直前にユニット2に切り換わるこ
とになるが、このときは、SW1,2,3,4共全てO
N状態になることがある。7は本バッテリシステムの−
(マイナス)端子、8は+(プラス)端子である。10
はスイッチの制御回路でユニット1,2の充放電の電圧
特性から4つのスイッチを制御するための制御信号を生
成するものである。11はスイッチ(SW1〜SW4)
のON,OFFの選択、命令回路であり、制御回路10
で制御した結果から判断して各スイッチのON,OFF
を決定する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は再充電可能なバッテリシ
ステムに関する。
【0002】
【従来の技術】一般に電池とは、物質の化学的変化ある
いは物理的変化に伴うエネルギーを電気エネルギーに変
換し、利用する装置であり、今回の発明に関する2次電
池とは充電(電池エネルギーを加える)により、活物質
が以前の化学物質に再生でき、繰り返し使用可能な電池
のことを言う。
【0003】従来、2次電池としては、ニッカド(ニッ
ケル−カドミウム)バッテリが主である。このバッテリ
は1セルの取り出せる電圧は1.2Vであり、これが5
個直列に組み立てられ、1ユニットを形成し、6Vの出
力電圧が得られるように構成されている。ここで、セル
とは電池の最小単位であり、単電池または素電池とも言
う。また、ユニットとはセルを直列にいくつか接続して
出力電圧を調整した電池の単位であり、このユニットを
1〜数個並列に接続したものをバッテリパックと呼ぶこ
とにする。
【0004】以上のような電池の充放電に関するトラブ
ルとして、メモリ効果が挙げられる。メモリ効果とはバ
ッテリをいつも完全に放電しない状態で再充電するとい
う使い方を繰り返していると、最終的にはこの放電途中
の放電ポイントを記憶してしまうという現象である。放
電終止電圧を高く設定する必要のある用途においては、
作動電圧の低下に伴う見かけ上の容量低下が出てくるが
(図4参照)、この放電電圧の段落ちは1〜2回の完全
放電で解消される一時的な現象であるので、図5に示す
ように、バッテリを再充電する際に放電を行ってから再
充電すれば良い。
【0005】図4において、16は未使用のセルの放電
カーブ、17はメモリ効果がでている放電カーブであ
る。図5は従来のニッカドバッテリを充放電する際のフ
ローチャートである。まず、バッテリユニットの容量チ
ェックを行う。即ち、残量容量Cが残量容量の所定値C
thより大きいか否かを比較し(S21)、C≦0ならば
充電を行い(S24)、C>0のときは放電動作をさせ
(S22)、その後再び容量チェックを行い(S2
3)、依然としてC>0なら放電動作を続け、C≦0な
ら充電をする(S24)。充電後は前述の容量チェック
を行う。即ち、フル充電容量Cmaxと残量容量Cとを比
較し(S25)、Cmax>Cならば再び充電し(S2
4)、Cmax≦Cならば充電はなされたものとみて終了
する。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】しかし、従来の再充電
の方法では、次のような問題点があった。 カムコーダ等の大容量の機器に用いられるバッテリだ
と、残量が多い場合に時間をかけて放電し、再充電する
のは無駄である。 ポータブルワープロやパソコンに用いられるバッテリ
だと、AC電源コードをつなぐと自動的に充電するよう
になっているが、これを単純に放電してから再充電する
方法に置き換えると、放電中や、容量が空になったとき
に再びAC電源を抜いて持ち出そうとすると、動作しな
くなる。
【0007】本発明はかかる従来の課題を解決するため
になされたもので、無駄な放電動作をせず、かつ負荷側
の機器に新たに他の設備を付加することなく、また充放
電の時間も短縮できるバッテリシステムを提供すること
を目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、この発明のバッテリシステムは、少なくとも1つ
以上の再充電可能なバッテリセルから成るバッテリユニ
ットを充放電処理の管理単位とし、複数個の該バッテリ
ユニットを用いて時系列的に順次負荷に接続して放電利
用するバッテリパックを構成したものであり、さらに、
このバッテリシステムにおいては最も残容量の少ないバ
ッテリユニットから順次再充電していくものである。
【0009】
【作用】本発明によれば、バッテリパックを複数ユニッ
トに分割して利用することで、必要最小限のバッテリセ
ルのみ充放電させることが可能となる。
【0010】
【実施例】図1,図2,図3は本発明の第1の実施例で
あるカムコーダの2ユニットバッテリシステムの例につ
いて示す。図1は本発明の特徴を最もよく表す2ユニッ
トバッテリの原理図であり、図2は2つのユニットの切
換時のタイムチャート、図3は同ユニットを充放電する
際のフローチャートである。図1において、9は2ユニ
ットバッテリシステム本体、1は1.2Vのニッカドセ
ルを5個直列につなぎ、6Vの電池にしたユニット1で
あり、2は同様の構造のユニット2であり、3,4,
5,6はSW1,2,3,4でSW1と2がONのとき
は、SW3と4がOFF、SW1と2がOFFのときは
SW3と4がONというように基本的には動作する。た
だし、放電中にはユニット1が空になる直前にユニット
2に切り換わることになるが、このときは、SW1,
2,3,4共全てON状態になることがある(図2参
照)。7は本バッテリシステムの−(マイナス)端子、
8は+(プラス)端子である。10はスイッチの制御回
路でユニット1,2の充放電の電圧特性から4つのスイ
ッチを制御するための制御信号を生成するものである。
11はスイッチ(SW1〜SW4)のON,OFFの選
択、命令回路であり、制御回路10で制御した結果から
判断して各スイッチのON,OFFを決定する。
【0011】次に、上記構成において、7,8をカムコ
ーダ等の負荷回路に接続すると、3,4(SW1,2)
がON、5,6(SW3,4)がOFF状態となり、ユ
ニット1が放電を始める。図4よりニッカド電池は放電
し終える寸前まで残量は分からないが、、従来より動作
できなくなる2,3分前にバッテリ切れのサインが出る
ようになっているので、本バッテリでも従来と同様に電
圧低下を検出し、制御回路10にて制御してユニット1
が放電終了直前となったとき(図2、tth)、回路11
にてまず5,6(SW3,4)をON状態にし、一定時
間(図2、T)後、3,4(SW1,2)をOFFにす
るという選択、命令を行い、ユニット1からユニット2
へ切り換える。切換時に、一定時間Tをおくことによ
り、とぎれることなく、確実にユニット1からユニット
2への切り換えを行うことができる。ユニット2の放電
が終了すると、従来のバッテリパックで言うところの空
の状態になる。
【0012】図3は2ユニットバッテリを充放電する際
のフローチャートであり、以下その動作について説明す
る。
【0013】まず、ユニット1の容量チェックを行い、
残量容量Cと残量容量所定値Cthとを比較し(S1)、
C≦Cthのときは充電し(S3)、C>Cthのときは、
ユニット1の放電を行い(S2)、その後の容量チェッ
ク(S3)で、C>Cthなら放電を続け、C≦Cth
ら、ユニット1の充電を行う(S4)。ユニット1の充
電後の容量チェックで、フル充電容量Cmaxと残量容量
Cとを比較し(S5)、Cmax>Cなら、さらに充電を
行い(S4)、Cmax≦Cなら、ユニット1はそのまま
にして、ユニット2の充電後のチェックをし(S6)、
C≦Cthのときは、ユニット2の充電を行い(S9)、
C>Cthのときは、ユニット2の放電を行い(S7)、
その後の容量チェック(S8)で、C>Cthなら放電を
続け、C≦Cthならユニット2の充電を行う(S9)。
ユニット2の充電後の容量チェックでフル充電容量C
maxと残量容量Cとを比較し(S10)、Cmax>Cな
ら、さらに充電を行い(S9)、Cmax≦Cなら充放電
動作は終了する。以上の通り、本バッテリは放電中は従
来のバッテリパックと見かけ上変わらないが、充電の際
には、図3からも明らかなようにユニット1だけしか使
用せず、ユニット2を全く使用していない場合、ユニッ
ト1の放電及び充電だけで、バッテリパック全体の充放
電が完了するので、従来のバッテリの充放電にかかる時
間の1/2以下になるものと思われ、無駄な時間と電力
を省くことができる。
【0014】さらに、本バッテリは従来のバッテリとの
互換をとることが可能であり、負荷側の機器へ新たに他
の設備を加えることなく使用することができる。
【0015】その他の実施例として、ポータブルワープ
ロの自動充電システムがある。この構造は前記実施例の
バッテリパックとほぼ同じであるが、違いはバッテリチ
ャージャーが内蔵されており、ACコードをつなぐと、
自動的に充放電するということである。機能も動作も前
記実施例と同様で、本発明を実施した際の効果として
は、前述の効果に加え、充放電中にバッテリパックとし
ては空になるということがないので、従来のシステムの
ようにバッテリが放電中あるいは空になって、ACコー
ドを抜いたときに動作しないということはなくなるとい
うことが挙げられる。
【0016】
【発明の効果】以上説明したように本発明は、バッテリ
パックを複数ユニットに分割して使用することにより、
次のような効果がある。 無駄な放電動作をしなくても良い。 充放電の時間を短縮できる。 従来のバッテリとの互換性があるので、負荷側の機器
に新たに他の設備をつけ加えることなく使用できる。 メモリ効果を防止できる。 自動充電型のAC/DC共用機器の操作性を向上させ
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明を実施した2ユニットバッテリシステム
の原理図である。
【図2】ユニット1からユニット2への切り換え時のタ
イムチャートである。
【図3】2ユニットバッテリを充放電する際のフローチ
ャートである。
【図4】従来のニッカドバッテリの放電特性である。
【図5】従来のニッカドバッテリを充放電する際のフロ
ーチャートである。
【符号の説明】
1 ユニット1 2 ユニット2 3,4,5,6 SW1,2,3,4 7 −(マイナス)端子 8 +(プラス)端子 9 2ユニットバッテリシステム本体 10 スイッチの制御回路 11 スイッチのON,OFFの選択、命令回路

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 少なくとも1つ以上の再充電可能なバッ
    テリセルから成るバッテリユニットを充放電処理の管理
    単位とし、複数個の該バッテリユニットを用いて時系列
    的に順次負荷に接続して放電利用するバッテリパックを
    構成したことを特徴とするバッテリシステム。
  2. 【請求項2】 請求項1のバッテリシステムにおいて、
    最も残容量の少ないバッテリユニットから順次再充電し
    ていくことを特徴とするバッテリシステム。
JP4282260A 1992-09-29 1992-09-29 バッテリシステム Pending JPH06111852A (ja)

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JP4282260A JPH06111852A (ja) 1992-09-29 1992-09-29 バッテリシステム

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