JP5971580B2 - 放電システム - Google Patents

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Description

本発明は、２次電池を放電させるための放電システムに関するものである。
２次電池の寿命を診断するために２次電池に放電を行わせる放電システムがある（特許文献１参照）。このような放電システムにおいて、２次電池に放電させると２次電池が高温となったり、２つ以上のセルを直列に接続した２次電池の場合、セル間に電圧の偏りがあるといずれかのセルが過放電となってしまうことがあり、安全性と寿命劣化の点で対応が求められている。
また、従来の放電システムは、既存の２次電池に対応するだけで、例えば総和電池電圧が異なる２次電池が新たに提供されても、これに応ずることはできない。
特開２００５−４３０５９号公報
本発明は上記問題に鑑みてなされたもので、２次電池の放電時の安全性が高く且つ各種２次電池への対応の拡張性に富んだ放電システムを提供することを課題とする。
本発明にかかる放電システムは、２次電池パックと放電装置とパーソナルコンピュータ上で稼働するアプリケーションソフトとからなる放電システムであって、上記２次電池パックは、２次電池セルと、２次電池セルの温度を検知する温度センサと、２次電池セルの過放電を検出する過放電検出回路とを備え、上記放電装置は、２次電池を放電させるための放電回路と、放電電流を検出する電流検出回路と、上記放電回路の動作を制御する放電制御回路とを備えており、上記放電装置に接続されるパーソナルコンピュータ上で稼働する前記アプリケーションソフトは、上記放電装置を介して２次電池パックについての総和電圧情報、温度情報、過放電情報を受けてこれらの情報を基に２次電池パックの劣化を判断してその判断結果を表示するとともに、放電装置を介して受ける前記温度センサ及び過放電検出回路の出力信号に応じて、前記放電装置の放電回路による放電を中止させることに特徴を有している。
２次電池セルの温度過昇からの保護に加えて、２次電池セルの電圧を個別に監視しているために電圧の偏りから生じる過放電を検出して保護することができる。また、放電装置とパーソナルコンピュータとを接続して電池の寿命判定はパーソナルコンピュータ上で稼働しているアプリケーションソフトによって行うために、今後新たな容量の電池が出現したとしてもアプリケーションソフトをアップデートするだけで新しい電池の寿命判定に対応可能となる。
また、本発明の前記放電制御回路は、２次電池セルが高温時や過放電のとき、パーソナルコンピュータ側の指示に応じて放電回路に放電を中止させるものであるとともに、一定時間以上パーソナルコンピュータ側からの指示がないときは独自に放電を中止させるものであることから、更に高い安全性を担保することができるとともに電池の寿命劣化を確実に防ぐことができる。
温度検出端子や過放電検出端子を通じて取得する２次電池の状態によって放電を中止させるために、２次電池が高温となった場合や、過放電となった場合にも安全性を担保するとともに電池の寿命劣化を防ぐことができる。また、電池の寿命判定はパーソナルコンピュータ上で稼働する格納されたアプリケーションソフトによって行われるために、今後新たな容量の電池が出現したとしてもパーソナルコンピュータ側のアプリケーションソフトをアップデートするだけで新しい２次電池の寿命判定に対応可能となるため拡張性の面で有利な効果を奏する。
本発明の実施の形態の一例のブロック図である。 同上の通常時の放電グラフである。 同上の電池高温時による放電中止の際の放電グラフである。 同上の過放電による放電中止の際の放電グラフである。
以下、本発明を実施の形態の一例に基づいて詳述すると、図１中の１は複数のリチウムイオン系の２次電池セルＣを直列（もしくは並列）に接続している２次電池パックであって、該２次電池パック１は、パック内の温度を計測するための温度センサ（例えばサーミスタ）１１を備えるとともに、各２次電池セルＣ毎の電圧を監視していずれかの２次電池セルＣの電圧が一定の値を下回ると過放電信号を出力する過放電検出回路１０とを内蔵している。また、この２次電池パック１における定格電圧及び定格容量についての情報を記憶した記憶素子（ＲＯＭ）１２も内蔵している。そして、２次電池セルＣの出力用端子に加えて、上記温度センサ１１と過放電検出回路１０の信号出力用の端子、記憶素子１２の読み出し用端子を備えている。
図中２は放電装置であって、商用電源ＡＣからの交流電圧を整流平滑して直流電圧に変換後、トランスとスイッチング素子のスイッチングによって降圧させることで一定の電圧を出力させる電源回路２０のほか、２次電池セルＣの出力用端子に接続されて２次電池セルＣの放電を行うための放電回路２１と、該放電回路２１を通じた放電時の放電電流を測定する電流検出回路２２と、上記放電回路２１の動作を制御することで放電の開始、停止、中止、目標電流値への調整を行う放電制御回路２３とを備えている。また、放電制御回路２３は、上記電流検出回路２１で測定した放電電流値や、接続された２次電池パック１の前記温度センサ１１及び過放電検出回路１０からの信号が入力されるものであり、さらに前記記憶素子１２からの前記情報の読み出しも行う。
そして上記放電装置２における放電制御回路２３は、パーソナルコンピュータ（以下パソコンと称す）３との間で通信を行う通信部を備える。総和電圧情報、温度情報、過放電情報、２次電池パック１の定格情報の各情報のパソコン３への出力と、パソコン３からの放電の開始、停止、中止、目標電流値情報の入力とを担う上記通信部は、ＲＳ２３２ＣやＵＳＢ等のシリアルインターフェイスでパソコン３と接続される。
上記パソコン３は、２次電池パックの寿命判断のためのアプリケーションソフトを稼働させるもので、放電制御回路２３を通じて得た総和電圧情報、温度情報、過放電情報、２次電池パック１の定格情報を基に上記アプリケーションソフトが２次電池パックの寿命判断を行う。また、上記放電制御回路２３を通じて放電回路２１の動作を制御する。
商用電源ＡＣに放電装置２の電源回路２０を接続するとともに、該放電装置２に接続されたパソコン３において上記アプリケーションソフトを起動し、さらに放電装置２に２次電池パック１を装着すれば、装着された２次電池パック１の定格情報が放電装置２を通じてパソコン３側に送信される。
パソコン３上のアプリケーションソフトは得た定格情報を基に、放電装置２に放電開始指示と目標電流設定情報を送り、それを受けた放電制御回路２３は２次電池パック１側の回路に電源を供給するとともに、放電回路２１を制御して放電を開始させる。
この放電中、放電装置２が２次電池パック１から取得する総和電圧情報、温度情報、過放電情報はパソコン３側へ送られる。そして総和電圧が一定値を下回ると、パソコン３上のアプリケーションソフトは放電停止指示を放電装置２へ送って放電を停止させる。また、上記アプリケーションソフトはこの放電時の放電カーブのパターンを認識して２次電池セルＣの劣化の程度をパソコン３（のモニター）に表示させる。
２次電池パック１内の温度センサ１１で検出される温度が所定温度を超えた時や、過放電検出回路１０による過放電検出時は、放電制御回路２３を介してこの情報を受けたパソコン３上のアプリケーションソフトが放電中止指示を放電装置２へ送って放電を中止させ、パソコン３のモニターに放電中止に至った理由、つまりは電池温度過昇や、過放電を表示する。
また、ここにおける放電制御回路２３は、２次電池セルＣが高温時や過放電のとき、パソコン３側からの指示に従って放電回路２１に放電を中止させるものであるが、上記高温や過放電が検出されてから一定時間以上が経過してもパソコン３側からの放電中止の指示がないときは、独自に放電を中止させるものとなっている。更に高い安全性を担保することができるとともに電池の寿命劣化を確実に防ぐことができる。
なお、放電装置２に接続された２次電池パック１の定格情報は、パソコン３のアプリケーションソフト上で予め用意されている中から対応する２次電池パック１に適応するものを選択するようにしてもよい。
Ｃ ２次電池セル
１ ２次電池パック
２ 放電装置
３ パーソナルコンピュータ
１０ 過放電検出回路
１１ 温度センサ
２１ 放電回路
２２ 放電制御回路

Claims (1)

  1. ２次電池パックと放電装置とパーソナルコンピュータ上で稼働するアプリケーションソフトとからなる放電システムであって、上記２次電池パックは、２次電池セルと、２次電池セルの温度を検知する温度センサと、２次電池セルの過放電を検出する過放電検出回路とを備え、上記放電装置は、２次電池を放電させるための放電回路と、放電電流を検出する電流検出回路と、上記放電回路の動作を制御する放電制御回路とを備えており、上記放電装置に接続されるパーソナルコンピュータ上で稼働する前記アプリケーションソフトは、上記放電装置を介して２次電池パックについての総和電圧情報、温度情報、過放電情報を受けてこれらの情報を基に２次電池パックの劣化を判断してその判断結果を表示するとともに、放電装置を介して受ける前記温度センサ及び過放電検出回路の出力信号に応じて、前記放電装置の放電回路による放電を中止させるものであり、
    かつ、前記放電装置における前記放電制御回路は、２次電池セルが高温時や過放電のとき、パーソナルコンピュータ側の指示に応じて放電回路に放電を中止させるものであるとともに、一定時間以上パーソナルコンピュータ側からの指示がないときは独自に放電を中止させるものであることを特徴とする放電システム。
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