JPH1070845A - 直列接続の電気化学電池のモジュール式アセンブリの充電を制御するための装置と、これに対応する電池測定モジュール - Google Patents
直列接続の電気化学電池のモジュール式アセンブリの充電を制御するための装置と、これに対応する電池測定モジュールInfo
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 電動車両に使用可能な電池の充電制御装置を
提供する。 【解決手段】 各電池には、モジュール（６）を備えた
個別のインタフェース（５）が接続され、モジュール
（６）は、電池の給電端子間の電圧を測定するための手
段と、実行された電圧測定値のイメージ信号を制御共通
装置（４）に送るための手段とを含む。各モジュール
は、精密測定回路（１９）を含み、この回路は、測定さ
れた電圧が測定回路について定義されており、場合によ
っては変更可能である基準値に対応するときに大きく増
幅されたイメージ信号を中央制御装置に供給する。
提供する。 【解決手段】 各電池には、モジュール（６）を備えた
個別のインタフェース（５）が接続され、モジュール
（６）は、電池の給電端子間の電圧を測定するための手
段と、実行された電圧測定値のイメージ信号を制御共通
装置（４）に送るための手段とを含む。各モジュール
は、精密測定回路（１９）を含み、この回路は、測定さ
れた電圧が測定回路について定義されており、場合によ
っては変更可能である基準値に対応するときに大きく増
幅されたイメージ信号を中央制御装置に供給する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、複数の電気化学電
池からなるモジュール式アセンブリの充電を制御するた
めの装置に関する。これらの電気化学電池は、そのそれ
ぞれの給電端子によってアセンブリの末端に位置するこ
れらの端子の二つの間で直列に接続され、前記装置は各
電池に一つの測定モジュールを接続し、この測定モジュ
ールは、電池の給電端子間の電圧を測定する手段と、特
にモジュールに作用する充電制御共通ユニットに向けて
測定信号を送る手段とを含む。
池からなるモジュール式アセンブリの充電を制御するた
めの装置に関する。これらの電気化学電池は、そのそれ
ぞれの給電端子によってアセンブリの末端に位置するこ
れらの端子の二つの間で直列に接続され、前記装置は各
電池に一つの測定モジュールを接続し、この測定モジュ
ールは、電池の給電端子間の電圧を測定する手段と、特
にモジュールに作用する充電制御共通ユニットに向けて
測定信号を送る手段とを含む。
【０００２】
【従来の技術】このような装置は、特にフランス特許出
願第２６８４２４９号に記載されている。しかしいくつ
かの応用例においては、特にモジュール式アセンブリが
電動車両のエネルギー供給を目的とする場合には、装置
が極めて正確な測定を行うことが重要である。特に、高
い信頼性と長寿命が要求される場合や、不適切な操作、
たとえば充電中のモジュール式アセンブリの電池を過充
電した時に、大きな危険性が存在するようになる場合に
は、上記のような測定はモジュール式アセンブリの管理
を改善することができる。たとえば測定手段の信頼性を
確実にするために測定手段の機能を検証できること、場
合によっては測定手段を較正できることが特に重要であ
る。
願第２６８４２４９号に記載されている。しかしいくつ
かの応用例においては、特にモジュール式アセンブリが
電動車両のエネルギー供給を目的とする場合には、装置
が極めて正確な測定を行うことが重要である。特に、高
い信頼性と長寿命が要求される場合や、不適切な操作、
たとえば充電中のモジュール式アセンブリの電池を過充
電した時に、大きな危険性が存在するようになる場合に
は、上記のような測定はモジュール式アセンブリの管理
を改善することができる。たとえば測定手段の信頼性を
確実にするために測定手段の機能を検証できること、場
合によっては測定手段を較正できることが特に重要であ
る。
【０００３】更に、電気化学電池のモジュール式アセン
ブリ用の充電調整器を記載した欧州特許出願第０１２１
５４７号明細書が知られており、これは、非常用として
使用され、したがって常に最適値に再充電されているこ
とが必要とされる。各電池は、電池の給電端子に接続さ
れた個別のアセンブリを備えており、このアセンブリ
は、電池を危険なくその最適充電に導くために、所定の
バイパストリガ電圧によって外部回路により始動する充
電電流のバイパスにより電池に供給される充電電流を調
整すべく、前記端子の間に存在する電圧を測定する。
ブリ用の充電調整器を記載した欧州特許出願第０１２１
５４７号明細書が知られており、これは、非常用として
使用され、したがって常に最適値に再充電されているこ
とが必要とされる。各電池は、電池の給電端子に接続さ
れた個別のアセンブリを備えており、このアセンブリ
は、電池を危険なくその最適充電に導くために、所定の
バイパストリガ電圧によって外部回路により始動する充
電電流のバイパスにより電池に供給される充電電流を調
整すべく、前記端子の間に存在する電圧を測定する。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うなアセンブリは、特に電動車両のためのエネルギー源
として利用されるアセンブリになり得るような、大きな
充電状態の変化を必要とするモジュール式アセンブリの
電池の場合に最適充電を得るためには、うまく適合しな
い。
うなアセンブリは、特に電動車両のためのエネルギー源
として利用されるアセンブリになり得るような、大きな
充電状態の変化を必要とするモジュール式アセンブリの
電池の場合に最適充電を得るためには、うまく適合しな
い。
【０００５】
【課題を解決するための手段】したがって本発明は、複
数の電気化学電池からなるモジュール式アセンブリの充
電を制御するための装置であって、これらの電気化学電
池はそのそれぞれの給電端子によって前記アセンブリの
末端に位置するこれらの端子の二つの間で直列に接続さ
れており、前記装置は中央制御装置によって管理され、
また各電池に一つの測定モジュールを備えた個別のイン
タフェースを接続し、この測定モジュールは、電池の給
電端子間の電圧を測定するための手段と、実行された電
圧測定値のイメージ信号を測定変換器を経由して中央制
御装置の制御下で中央制御装置に送るための手段とを含
む装置を提案するものである。
数の電気化学電池からなるモジュール式アセンブリの充
電を制御するための装置であって、これらの電気化学電
池はそのそれぞれの給電端子によって前記アセンブリの
末端に位置するこれらの端子の二つの間で直列に接続さ
れており、前記装置は中央制御装置によって管理され、
また各電池に一つの測定モジュールを備えた個別のイン
タフェースを接続し、この測定モジュールは、電池の給
電端子間の電圧を測定するための手段と、実行された電
圧測定値のイメージ信号を測定変換器を経由して中央制
御装置の制御下で中央制御装置に送るための手段とを含
む装置を提案するものである。
【０００６】本発明の一特徴によれば、各モジュールは
倍率効果を有する測定回路を含み、この回路は、測定さ
れた電圧が、測定回路について定義されており、場合に
よっては変更可能である基準値に少なくともほぼ対応す
るときに、大きく増幅されたイメージ信号をインタフェ
ースが供給できるようにし、この回路は、測定された電
圧が基準値に近いときには、各電池の給電端子に存在す
る電圧の正確なイメージ信号を、共通測定変換器を経由
して中央制御装置に送る。
倍率効果を有する測定回路を含み、この回路は、測定さ
れた電圧が、測定回路について定義されており、場合に
よっては変更可能である基準値に少なくともほぼ対応す
るときに、大きく増幅されたイメージ信号をインタフェ
ースが供給できるようにし、この回路は、測定された電
圧が基準値に近いときには、各電池の給電端子に存在す
る電圧の正確なイメージ信号を、共通測定変換器を経由
して中央制御装置に送る。
【０００７】本発明の一特徴によれば、中央制御装置
は、アセンブリの電池の給電端子に個別に存在する電圧
が前記定義された基準値に徐々に近づくと、これらの電
池に接続するインタフェースのそれぞれの精密測定回路
によって供給されるイメージ信号を用いて、充電器がア
センブリに供給する充電電流の減少を中央制御装置が正
確に制御できるようにする手段を含む。
は、アセンブリの電池の給電端子に個別に存在する電圧
が前記定義された基準値に徐々に近づくと、これらの電
池に接続するインタフェースのそれぞれの精密測定回路
によって供給されるイメージ信号を用いて、充電器がア
センブリに供給する充電電流の減少を中央制御装置が正
確に制御できるようにする手段を含む。
【０００８】本発明の一特徴によれば、中央制御装置
は、中央制御装置の制御下で充電器によってアセンブリ
に供給される充電電流の決定された変化に応答して、電
池に接続される精密測定回路によって得られる電圧変化
を決定することによって、中央制御装置が制御するアセ
ンブリの各電池の内部抵抗の値を中央制御装置が決定で
きるようにする手段を含む。
は、中央制御装置の制御下で充電器によってアセンブリ
に供給される充電電流の決定された変化に応答して、電
池に接続される精密測定回路によって得られる電圧変化
を決定することによって、中央制御装置が制御するアセ
ンブリの各電池の内部抵抗の値を中央制御装置が決定で
きるようにする手段を含む。
【０００９】本発明の一特徴によれば、一つの電池の給
電端子間の電圧を測定するための手段は、電池の給電端
子に存在する電圧を示す測定信号を供給する他の測定回
路と、同じ電池に接続される測定回路の各々によって供
給されるイメージ信号を、前記中央制御装置に選択的に
送ることを可能にするための分岐手段とを含む。
電端子間の電圧を測定するための手段は、電池の給電端
子に存在する電圧を示す測定信号を供給する他の測定回
路と、同じ電池に接続される測定回路の各々によって供
給されるイメージ信号を、前記中央制御装置に選択的に
送ることを可能にするための分岐手段とを含む。
【００１０】本発明の一特徴によれば、前記装置の中央
制御装置は、一つの電池に設けられる測定回路の較正を
同じ電池に設けられる精密測定回路を用いて可能にする
手段を含む。
制御装置は、一つの電池に設けられる測定回路の較正を
同じ電池に設けられる精密測定回路を用いて可能にする
手段を含む。
【００１１】本発明はまた、モジュール式アセンブリの
一つの電気化学電池の端子間の電圧を測定するためのモ
ジュールにも関し、このモジュール式アセンブリにおい
ては、このような電池が中央制御装置によって管理され
る制御装置内で直列に接続され、各モジュールは、接続
されている電気化学電池の給電端子間の電圧を測定する
ための手段と、実行された電圧測定のイメージ信号を中
央制御装置の制御下で共通測定変換器を経由して中央制
御装置に送るための手段とを含む。
一つの電気化学電池の端子間の電圧を測定するためのモ
ジュールにも関し、このモジュール式アセンブリにおい
ては、このような電池が中央制御装置によって管理され
る制御装置内で直列に接続され、各モジュールは、接続
されている電気化学電池の給電端子間の電圧を測定する
ための手段と、実行された電圧測定のイメージ信号を中
央制御装置の制御下で共通測定変換器を経由して中央制
御装置に送るための手段とを含む。
【００１２】本発明の一特徴によれば、各モジュールが
有する電圧を測定するための手段は倍率機能を有する精
密測定回路を含み、この精密測定回路は、測定した電圧
がこの回路について定義されており、場合によっては変
更可能である基準値に少なくともほぼ対応するときに
は、大きく増幅されたイメージ信号を供給し、これによ
り測定された電圧が基準値に近いときに、前記モジュー
ルに接続される電池の給電端子に存在する電圧の正確な
イメージ信号を中央制御装置に送る。
有する電圧を測定するための手段は倍率機能を有する精
密測定回路を含み、この精密測定回路は、測定した電圧
がこの回路について定義されており、場合によっては変
更可能である基準値に少なくともほぼ対応するときに
は、大きく増幅されたイメージ信号を供給し、これによ
り測定された電圧が基準値に近いときに、前記モジュー
ルに接続される電池の給電端子に存在する電圧の正確な
イメージ信号を中央制御装置に送る。
【００１３】本発明、その特徴、およびその利点は、図
面を参照して以下に詳述される。
面を参照して以下に詳述される。
【００１４】
【発明の実施の形態】図１に示す概略図では、「＋」と
「−」で示される電気化学電池２のそれぞれの給電端子
によって直列に接続された同じ複数の電気化学電池２に
よって構成されている、蓄電池形式のモジュール式アセ
ンブリ１によって給電される使用回路０を示す。
「−」で示される電気化学電池２のそれぞれの給電端子
によって直列に接続された同じ複数の電気化学電池２に
よって構成されている、蓄電池形式のモジュール式アセ
ンブリ１によって給電される使用回路０を示す。
【００１５】電池２は、一つまたは複数の電気化学エレ
メントで同様に構成されている。
メントで同様に構成されている。
【００１６】アセンブリ１は、少なくとも一時的に充電
器３の給電端子に接続されることが可能であり、この充
電器３からＡ、Ｂで示される末端端子によってアセンブ
リが接続される。充電器は周知の形式にすることがで
き、これは特にアセンブリ１の充電の制御を可能にする
装置によって制御され、この装置は一つの中央制御装置
４を含み、この中央制御装置４は、各々が一つの電池に
個別に接続しているインタフェース５を介して電池２の
充電と充電の平衡化を制御できるようにする。したがっ
て各インタフェース５は、このインタフェースが割当て
られる電池２の給電端子「＋」と「−」に接続されてい
る。
器３の給電端子に接続されることが可能であり、この充
電器３からＡ、Ｂで示される末端端子によってアセンブ
リが接続される。充電器は周知の形式にすることがで
き、これは特にアセンブリ１の充電の制御を可能にする
装置によって制御され、この装置は一つの中央制御装置
４を含み、この中央制御装置４は、各々が一つの電池に
個別に接続しているインタフェース５を介して電池２の
充電と充電の平衡化を制御できるようにする。したがっ
て各インタフェース５は、このインタフェースが割当て
られる電池２の給電端子「＋」と「−」に接続されてい
る。
【００１７】中央制御装置４は例えば、インタフェース
５および充電器３と信号を交換するために入出力ポート
を含む図示されていないマイクロコントローラを含む。
充電器３は従来のモデルにすることができ、これは、本
発明の目的とは直接関係しないので、ここでは詳述しな
い。
５および充電器３と信号を交換するために入出力ポート
を含む図示されていないマイクロコントローラを含む。
充電器３は従来のモデルにすることができ、これは、本
発明の目的とは直接関係しないので、ここでは詳述しな
い。
【００１８】各インタフェース５は、接続されている電
池２の給電端子「＋」と「−」との間に存在する電圧Ｖ
をこのインタフェースが測定できるようにする、ここで
は測定モジュール６の形で実現される手段を含む。ここ
で考察するインタフェース５の例では、このインタフェ
ースが接続されている電池２の給電端子には各測定モジ
ュール６に接続された電流バイパスモジュール７があ
る。このモジュールは、よく知られている技術によっ
て、電池の端子間の分流連絡を確立し、したがって電池
の充電を確実に平衡化することを可能にする。各バイパ
スモジュールは、制御回路１１を介して中央制御装置４
によって管理され、この制御回路１１も同様にインタフ
ェースの測定モジュール６の制御に役立つ。
池２の給電端子「＋」と「−」との間に存在する電圧Ｖ
をこのインタフェースが測定できるようにする、ここで
は測定モジュール６の形で実現される手段を含む。ここ
で考察するインタフェース５の例では、このインタフェ
ースが接続されている電池２の給電端子には各測定モジ
ュール６に接続された電流バイパスモジュール７があ
る。このモジュールは、よく知られている技術によっ
て、電池の端子間の分流連絡を確立し、したがって電池
の充電を確実に平衡化することを可能にする。各バイパ
スモジュールは、制御回路１１を介して中央制御装置４
によって管理され、この制御回路１１も同様にインタフ
ェースの測定モジュール６の制御に役立つ。
【００１９】分流モジュール７は、本発明の目的とは直
接関係しないので、ここでは詳述しない。
接関係しないので、ここでは詳述しない。
【００２０】制御装置のインタフェース５がそれぞれ有
する制御回路１１は、ここでは単線の制御リンクＬ１に
よって中央制御装置４に直列に接続されている。この制
御リンクＬ１には、各インタフェース５が接続されてい
る。正確には二つの端子Ｉ、ＩＩを介して各制御回路１
１が接続されている。制御リンクＬ１は、ここでは中央
制御装置４から出る制御パルスを連続パルス列の形で伝
達する。
する制御回路１１は、ここでは単線の制御リンクＬ１に
よって中央制御装置４に直列に接続されている。この制
御リンクＬ１には、各インタフェース５が接続されてい
る。正確には二つの端子Ｉ、ＩＩを介して各制御回路１
１が接続されている。制御リンクＬ１は、ここでは中央
制御装置４から出る制御パルスを連続パルス列の形で伝
達する。
【００２１】パルス列によるこのような制御機構は、フ
ランス特許出願第２７１３７８１号と同第２７１９１２
６号の明細書に記載されており、これらの明細書はそれ
ぞれ、パルスの一方向伝達機構と潜在的に双方向が可能
な伝達機構に関するものである。
ランス特許出願第２７１３７８１号と同第２７１９１２
６号の明細書に記載されており、これらの明細書はそれ
ぞれ、パルスの一方向伝達機構と潜在的に双方向が可能
な伝達機構に関するものである。
【００２２】ここで考察する実施例では、各インタフェ
ース５の制御回路１１は、このインタフェースの測定モ
ジュール６によって中央制御装置４に供給される情報を
確実に制御し、中央制御装置４にこれらの情報が測定変
換器１２によって伝達される。測定モジュール６は、す
べてのモジュールによって共通に利用される測定変換器
１２に電流の形で送られる測定信号を供給する、電流源
とみなすことができる。各測定モジュールは、測定され
る値のイメージである電流を発生させ、この電流は変換
器１２に伝達される。変換器１２は例えば、変換装置１
４に接続された測定抵抗１３を含み、変換装置１４は、
この変換装置１４が接続されている中央制御装置４のた
めにディジタル化できるようにし、場合によっては信号
を事前処理する。
ース５の制御回路１１は、このインタフェースの測定モ
ジュール６によって中央制御装置４に供給される情報を
確実に制御し、中央制御装置４にこれらの情報が測定変
換器１２によって伝達される。測定モジュール６は、す
べてのモジュールによって共通に利用される測定変換器
１２に電流の形で送られる測定信号を供給する、電流源
とみなすことができる。各測定モジュールは、測定され
る値のイメージである電流を発生させ、この電流は変換
器１２に伝達される。変換器１２は例えば、変換装置１
４に接続された測定抵抗１３を含み、変換装置１４は、
この変換装置１４が接続されている中央制御装置４のた
めにディジタル化できるようにし、場合によっては信号
を事前処理する。
【００２３】そのために、各測定モジュール６は、共通
測定変換器１２に接続されている電池に、得られた電流
測定信号を伝達する。この伝達は共通測定リンクＬ２を
介して行われ、各測定モジュールは個別の出力部Ｍによ
って共通測定リンクに接続されている。
測定変換器１２に接続されている電池に、得られた電流
測定信号を伝達する。この伝達は共通測定リンクＬ２を
介して行われ、各測定モジュールは個別の出力部Ｍによ
って共通測定リンクに接続されている。
【００２４】好ましい一実施形態では、各測定モジュー
ル６は、少なくとも電池２の給電端子間に存在する電圧
Ｖを測定するための手段を含み、電池２には、測定モジ
ュールを含むインタフェース５が接続されている。これ
らの手段は、制御されたあらゆる電圧領域で電池の端子
に接続された電池２の供給端子「＋」と「−」との間に
存在する電圧Ｖを決定できるようにする少なくとも一つ
の測定回路１５を含む。
ル６は、少なくとも電池２の給電端子間に存在する電圧
Ｖを測定するための手段を含み、電池２には、測定モジ
ュールを含むインタフェース５が接続されている。これ
らの手段は、制御されたあらゆる電圧領域で電池の端子
に接続された電池２の供給端子「＋」と「−」との間に
存在する電圧Ｖを決定できるようにする少なくとも一つ
の測定回路１５を含む。
【００２５】この測定回路１５は例えば、演算増幅器８
を有する典型的なアセンブリから構成され、演算増幅器
８は、中央制御装置４に管理される制御回路１１の作用
下で分岐装置９を介して制御される。演算増幅器は二つ
の抵抗１７、１８からなる一つのブリッジを介して、電
圧Ｖに応じて制御される。抵抗１７、１８は電圧を測定
すべき電池２の端子に接続され、これらの抵抗に共通の
点は、分岐装置９が作動されると、この分岐装置を介し
て演算増幅器８の非反転入力部「＋」に接続される。演
算増幅器８は、その反転入力部「−」によって抵抗１６
を介して電池２の正の給電端子に接続され、これは出力
部によってトランジスタ３０のベースに作用する。この
トランジスタは、演算増幅器８の反転入力部と同じ電位
にエミッタによって接続される。これにより、この増幅
器の非反転入力部「＋」に発生する信号のレベルに応じ
て電流を供給する。トランジスタ３０のコレクタを経由
して流れる電流は、演算増幅器８の非反転入力部「＋」
に存在する電圧を反映するものであり、これは、測定回
路１５とこれを含む測定モジュールとの出力部Ｍに伝達
される。このような測定回路１５は例えば、一般に０．
５％程度の十分な測定精度を有する。
を有する典型的なアセンブリから構成され、演算増幅器
８は、中央制御装置４に管理される制御回路１１の作用
下で分岐装置９を介して制御される。演算増幅器は二つ
の抵抗１７、１８からなる一つのブリッジを介して、電
圧Ｖに応じて制御される。抵抗１７、１８は電圧を測定
すべき電池２の端子に接続され、これらの抵抗に共通の
点は、分岐装置９が作動されると、この分岐装置を介し
て演算増幅器８の非反転入力部「＋」に接続される。演
算増幅器８は、その反転入力部「−」によって抵抗１６
を介して電池２の正の給電端子に接続され、これは出力
部によってトランジスタ３０のベースに作用する。この
トランジスタは、演算増幅器８の反転入力部と同じ電位
にエミッタによって接続される。これにより、この増幅
器の非反転入力部「＋」に発生する信号のレベルに応じ
て電流を供給する。トランジスタ３０のコレクタを経由
して流れる電流は、演算増幅器８の非反転入力部「＋」
に存在する電圧を反映するものであり、これは、測定回
路１５とこれを含む測定モジュールとの出力部Ｍに伝達
される。このような測定回路１５は例えば、一般に０．
５％程度の十分な測定精度を有する。
【００２６】精密測定回路１９も同様に、測定回路１５
に並列の電池２の給電端子「＋」、「−」に接続され、
この測定回路１５は、充電の終了時に、測定電圧の値に
近い電圧Ｖをさらに精密に測定することを可能にするた
めにこの電池に接続されている。この基準値は、場合に
よってはこの値を変更することを可能にする測定回路の
構成要素によって定義される。
に並列の電池２の給電端子「＋」、「−」に接続され、
この測定回路１５は、充電の終了時に、測定電圧の値に
近い電圧Ｖをさらに精密に測定することを可能にするた
めにこの電池に接続されている。この基準値は、場合に
よってはこの値を変更することを可能にする測定回路の
構成要素によって定義される。
【００２７】電池２に接続された精密測定回路１９は例
えば、差動増幅器２０を含むアセンブリによって構成さ
れ、この差動増幅器２０の非反転入力部「＋」は、接続
された電池２の端子「＋」と「−」との間に接続された
分割ブリッジの二つの抵抗２２、２３の共通点に接続さ
れている。差動増幅器２０の反転入力部「−」は、一方
ではフィードバック抵抗２６によってこの増幅器の出力
部に接続され、また抵抗２１によってアセンブリの共通
点に接続され、このアセンブリは上述の端子「＋」と
「−」との間に直列に接続されたツェナー・ダイオード
２４と抵抗２５とを含む。差動増幅器２０は、電池の端
子において測定された電圧Ｖが、ダイオード２４と抵抗
２２、２３によって固定されたしきい値ＶＳを超える
と、出力信号を供給する。この値は例えば、充電の終了
時において給電端子「＋」と「−」との間に存在する電
圧に近い値に選択される。
えば、差動増幅器２０を含むアセンブリによって構成さ
れ、この差動増幅器２０の非反転入力部「＋」は、接続
された電池２の端子「＋」と「−」との間に接続された
分割ブリッジの二つの抵抗２２、２３の共通点に接続さ
れている。差動増幅器２０の反転入力部「−」は、一方
ではフィードバック抵抗２６によってこの増幅器の出力
部に接続され、また抵抗２１によってアセンブリの共通
点に接続され、このアセンブリは上述の端子「＋」と
「−」との間に直列に接続されたツェナー・ダイオード
２４と抵抗２５とを含む。差動増幅器２０は、電池の端
子において測定された電圧Ｖが、ダイオード２４と抵抗
２２、２３によって固定されたしきい値ＶＳを超える
と、出力信号を供給する。この値は例えば、充電の終了
時において給電端子「＋」と「−」との間に存在する電
圧に近い値に選択される。
【００２８】フィードバック抵抗２６を介して、この増
幅器の反転入力部に再ループする増幅器２０の出力は、
直列の二つの抵抗２７、２８によって構成される一つの
回路分枝の第１端部に向かい、この回路分枝の第２端部
は、抵抗２２およびツェナー・ダイオード２４のアノー
ドに接続された電池２の正の給電端子「＋」に接続され
ている。二つの抵抗２７、２８の共通点は、分岐装置
９’によって演算増幅器８の非反転入力部「＋」に接続
可能であり、この分岐装置９’は、これを含むインタフ
ェース制御回路１１を介して作動される。周知のよう
に、交互に作動できる分岐装置９、９’は、必要に応じ
て、個別に伝達されるか又は伝達されない他の信号を受
け取る一つの同じユニットに組み合わされることが可能
である。
幅器の反転入力部に再ループする増幅器２０の出力は、
直列の二つの抵抗２７、２８によって構成される一つの
回路分枝の第１端部に向かい、この回路分枝の第２端部
は、抵抗２２およびツェナー・ダイオード２４のアノー
ドに接続された電池２の正の給電端子「＋」に接続され
ている。二つの抵抗２７、２８の共通点は、分岐装置
９’によって演算増幅器８の非反転入力部「＋」に接続
可能であり、この分岐装置９’は、これを含むインタフ
ェース制御回路１１を介して作動される。周知のよう
に、交互に作動できる分岐装置９、９’は、必要に応じ
て、個別に伝達されるか又は伝達されない他の信号を受
け取る一つの同じユニットに組み合わされることが可能
である。
【００２９】精密測定回路１９の場合には、ツェナー・
ダイオード２４によって決定される電圧値に応じて規定
される抵抗２２の値と抵抗２３の値との関係の選択、実
行される測定に関する電圧基準値、場合によっては抵抗
２２と２３との間に挿入される図示されていない低抵抗
電位差計によって、必要な場合にこの電圧基準値を調節
することができる。また、一方では抵抗２２、２３によ
って他方では抵抗２７、２８によってそれぞれ構成され
たブリッジを考慮に入れて、抵抗２１と２６との間の関
係を選択することによって、選択された電圧基準値につ
いて所望の増幅率を規定することができ、この増幅率は
例えば１０程度、１００程度、または１０００程度に選
択することができ、したがって測定された電圧Ｖの精密
なイメージ信号を供給することができる。
ダイオード２４によって決定される電圧値に応じて規定
される抵抗２２の値と抵抗２３の値との関係の選択、実
行される測定に関する電圧基準値、場合によっては抵抗
２２と２３との間に挿入される図示されていない低抵抗
電位差計によって、必要な場合にこの電圧基準値を調節
することができる。また、一方では抵抗２２、２３によ
って他方では抵抗２７、２８によってそれぞれ構成され
たブリッジを考慮に入れて、抵抗２１と２６との間の関
係を選択することによって、選択された電圧基準値につ
いて所望の増幅率を規定することができ、この増幅率は
例えば１０程度、１００程度、または１０００程度に選
択することができ、したがって測定された電圧Ｖの精密
なイメージ信号を供給することができる。
【００３０】したがって、上に述べた方法で取付けられ
た精密測定回路１９は、限定された電圧Ｖの変化をカバ
ーする光学的ルーペによって得られるような増幅効果に
匹敵する増幅効果を得ることができる。このような効果
は、電池の給電端子に存在する電圧Ｖが僅かに変化した
時に、精密測定回路１９の抵抗２８の端子に得られる出
力電圧Ｓの変化を示す図２に示すダイアグラムＳ／Ｖに
表されている。２ボルト程度の出力電圧Ｓは例えば、電
圧Ｖの０．１ボルト程度の変化により得られる。したが
って、充電の段階で非常に高い精度で充電電流を減少さ
せるように充電器３に作用することが可能であるので、
電池劣化の危険性なしに、各電池について、可能な限り
時間をかけてから精密充電プロセスを停止させることが
できる。またこれは、アセンブリに供給される充電電流
またはアセンブリから供給される放電電流の変化によっ
て抵抗の端子にもたらされる電圧の変化を考慮に入れ
て、計算によって個々の電池の内部抵抗を正確に測定で
きるようにする。例として、電池２の内部抵抗の決定
を、５ミリボルト程度の電圧変化に至る電流変化から、
周知の適切な手段を備えた中央制御装置４によって実施
することができ、この電流変化は、充電の場合に中央制
御装置４から充電器３に送られる命令によって引き起こ
される。電流変化の値はもちろんアセンブリ１を構成す
る電池２に応じて、周知の方法で選択され、対応する電
圧変化と電流変化の間の比が、求められる抵抗値を与え
る。
た精密測定回路１９は、限定された電圧Ｖの変化をカバ
ーする光学的ルーペによって得られるような増幅効果に
匹敵する増幅効果を得ることができる。このような効果
は、電池の給電端子に存在する電圧Ｖが僅かに変化した
時に、精密測定回路１９の抵抗２８の端子に得られる出
力電圧Ｓの変化を示す図２に示すダイアグラムＳ／Ｖに
表されている。２ボルト程度の出力電圧Ｓは例えば、電
圧Ｖの０．１ボルト程度の変化により得られる。したが
って、充電の段階で非常に高い精度で充電電流を減少さ
せるように充電器３に作用することが可能であるので、
電池劣化の危険性なしに、各電池について、可能な限り
時間をかけてから精密充電プロセスを停止させることが
できる。またこれは、アセンブリに供給される充電電流
またはアセンブリから供給される放電電流の変化によっ
て抵抗の端子にもたらされる電圧の変化を考慮に入れ
て、計算によって個々の電池の内部抵抗を正確に測定で
きるようにする。例として、電池２の内部抵抗の決定
を、５ミリボルト程度の電圧変化に至る電流変化から、
周知の適切な手段を備えた中央制御装置４によって実施
することができ、この電流変化は、充電の場合に中央制
御装置４から充電器３に送られる命令によって引き起こ
される。電流変化の値はもちろんアセンブリ１を構成す
る電池２に応じて、周知の方法で選択され、対応する電
圧変化と電流変化の間の比が、求められる抵抗値を与え
る。
【００３１】電池２に接続する精密測定回路１９によっ
て得られる拡大ルーペ効果は、さらに、この電池に固有
のものであり、この電池２に接続する測定回路１５を含
む測定系の一部の較正または再較正、もしくはその両方
ができるようにする。この較正または再較正は、二つの
測定回路１５、１９に接続する電池２の端子における電
圧が精密測定回路１９の電圧基準値に相当するときに
は、二つの測定回路１５、１９によってほぼ同時に実行
される測定値の比較によって中央制御装置で行なわれ、
したがって中央制御装置は、ここでは記載しない周知の
プログラム手段を備えている。
て得られる拡大ルーペ効果は、さらに、この電池に固有
のものであり、この電池２に接続する測定回路１５を含
む測定系の一部の較正または再較正、もしくはその両方
ができるようにする。この較正または再較正は、二つの
測定回路１５、１９に接続する電池２の端子における電
圧が精密測定回路１９の電圧基準値に相当するときに
は、二つの測定回路１５、１９によってほぼ同時に実行
される測定値の比較によって中央制御装置で行なわれ、
したがって中央制御装置は、ここでは記載しない周知の
プログラム手段を備えている。
【００３２】精密測定回路１９が接続する電池２につい
て精密測定回路１９によって実行された測定の結果は、
中央制御装置４が充電器３をモニタするために、正確に
はこの充電器によってアセンブリ１に供給される充電電
流を高い精度で制御するために使用することができる。
て精密測定回路１９によって実行された測定の結果は、
中央制御装置４が充電器３をモニタするために、正確に
はこの充電器によってアセンブリ１に供給される充電電
流を高い精度で制御するために使用することができる。
【図１】本発明装置のシステムの概略図である。
【図２】本発明による精密測定回路によって測定された
電圧の変化と、この精密測定回路の出力信号の変化との
関係を示すダイアグラムである。
電圧の変化と、この精密測定回路の出力信号の変化との
関係を示すダイアグラムである。
１ モジュール式アセンブリ ２ 電気化学電池 ３ 充電器 ４ 中央制御装置 ５ インタフェース ６ 測定モジュール ７ 電流バイパスモジュール ８ 演算増幅器 ９ 分岐装置 １１ 制御回路 １２ 測定変換器 １３ 測定抵抗 １４ 変換装置 １５ 測定回路 １７、１８、２１、２２、２３、２５、２７、２８ 抵
抗 １９ 精密測定回路 ２０ 差動増幅器 ２４ ツェナー・ダイオード ２６ フィードバック抵抗 ３０ トランジスタ Ｌ１ 制御リンク Ｌ２ 共通測定リンク
抗 １９ 精密測定回路 ２０ 差動増幅器 ２４ ツェナー・ダイオード ２６ フィードバック抵抗 ３０ トランジスタ Ｌ１ 制御リンク Ｌ２ 共通測定リンク
Claims (7)
- 【請求項１】 複数の電気化学電池（２）からなるモジ
ュール式アセンブリ（１）の充電を制御するための装置
であって、これらの電気化学電池はそのそれぞれの給電
端子（＋、−）によって前記アセンブリの末端に位置す
るこれらの端子の二つ（Ａ、Ｂ）の間に直列に接続され
ており、前記装置は中央制御装置（４）によって管理さ
れて、一つの測定モジュール（６）を備える個別のイン
タフェース（５）を各電池に接続し、該測定モジュール
（６）は、電池の給電端子間の電圧を測定する手段と、
実行された電圧測定のイメージ信号を測定変換器（１
２）を経由して前記中央制御装置の制御下で該中央制御
装置に送る手段とを含み、各モジュールが倍率効果を有
する精密測定回路（１９）を含み、該回路は、測定した
電圧が、該測定回路について定義されており場合によっ
ては変更可能である基準値に少なくともほぼ対応すると
きに、大きく増幅されたイメージ信号をインタフェース
が供給できるようにし、該測定回路は測定された電圧が
基準値に近いときは、各電池の給電端子に存在する電圧
の正確なイメージ信号（ｖ）を、共通の測定変換器（１
２）を経由して前記中央制御装置に送ることを特徴とす
る充電制御装置。 - 【請求項２】 中央制御装置（４）は、アセンブリ
（１）の電池の給電端子に個別に存在する電圧が前記定
義された基準値に徐々に近づくとき、該中央制御装置が
これらの電池に接続されるインタフェースのそれぞれの
精密測定回路（１９）によって供給されるイメージ信号
を用いて、充電器（３）がアセンブリに供給する充電電
流の減少を正確に制御できるようにする手段を含むこと
を特徴とする請求項１に記載の装置。 - 【請求項３】 中央制御装置（４）は、該中央制御装置
の制御下で充電器（３）によってアセンブリに供給され
る充電電流の決定された変化に応答して電池に接続され
た精密測定回路（１９）によって得られる電圧変化を決
定することによって、該中央制御装置が制御するアセン
ブリ（１）の各電池（２）の内部抵抗の値を該中央制御
装置が決定できるようにする手段を含むことを特徴とす
る請求項１に記載の装置。 - 【請求項４】 電池の個別のインタフェースの測定モジ
ュール（６）が、該インタフェースに接続された電池の
給電端子に存在する電圧を示す測定信号を供給するのに
適した他の測定回路（１５）と、同じ電池に接続される
測定回路（１５、１９）の各々によって供給されるイメ
ージ信号を前記中央制御装置に選択的に送ることを可能
にすべく、該中央制御装置の制御下に置かれた分岐手段
（９、９’）とを含むことを特徴とする請求項１に記載
の装置。 - 【請求項５】 中央制御装置が、一つの電池に割り当て
られた測定回路（１５）の較正を同じ電池に割り当てら
れた精密測定回路（１９）を用いて可能にする手段を含
むことを特徴とする請求項４に記載の装置。 - 【請求項６】 モジュール式アセンブリ（１）の一つの
電気化学電池（２）の端子間の電圧を測定するためのモ
ジュールであって、該モジュール式アセンブリにおい
て、電池が中央制御装置によって管理される制御装置内
で直列に接続されており、各モジュール（６）は、接続
されている対応する電気化学電池（２）の給電端子間の
電圧を測定する手段と、実行された電圧測定のイメージ
信号を前記中央制御装置の制御下で共通の測定変換器
（１２）を経由して中央制御装置に送る手段とを含み、 モジュールの各々が倍率効果を有する精密測定回路（１
９）を含み、該精密測定回路は、測定した電圧が該測定
回路について定義されており場合によっては変更可能で
ある基準値に少なくともほぼ対応するときに、大きく増
幅されたイメージ信号をモジュールが供給できるように
し、これにより測定された電圧が基準値に近いときは、
前記モジュールに接続された電池の給電端子に存在する
電圧（Ｖ）の正確なイメージ信号を中央制御装置に送る
ことを特徴とするモジュール。 - 【請求項７】 接続された電池の給電端子に存在する電
圧を示す測定信号を供給するのに適した他の測定回路
（１５）と、中央制御装置の制御下に置かれており、同
じ電池に結合された測定回路（１５、１９）の各々によ
って供給されるイメージ信号を前記中央制御装置に選択
的に送ることを可能にする分岐手段（９、９’）とを含
むことを特徴とする請求項６に記載のモジュール。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR9606273 | 1996-05-21 | ||
| FR9606273A FR2749083B1 (fr) | 1996-05-21 | 1996-05-21 | Agencement pour le controle de la charge d'un ensemble modulaire de cellules electrochimiques raccordees en serie et module correspondant de mesure pour cellule |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1070845A true JPH1070845A (ja) | 1998-03-10 |
Family
ID=9492304
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9130037A Pending JPH1070845A (ja) | 1996-05-21 | 1997-05-20 | 直列接続の電気化学電池のモジュール式アセンブリの充電を制御するための装置と、これに対応する電池測定モジュール |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5910723A (ja) |
| EP (1) | EP0809342B1 (ja) |
| JP (1) | JPH1070845A (ja) |
| KR (1) | KR970077879A (ja) |
| DE (1) | DE69708202T2 (ja) |
| FR (1) | FR2749083B1 (ja) |
Families Citing this family (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3716618B2 (ja) * | 1998-05-14 | 2005-11-16 | 日産自動車株式会社 | 組電池の制御装置 |
| DE19827878A1 (de) * | 1998-06-23 | 1999-12-30 | Dbb Fuel Cell Engines Gmbh | Spannungsversorgungsschaltung sowie Spannungsmeßschaltung eines Brennstoffzellenverbundsystem |
| US6014013A (en) * | 1998-12-16 | 2000-01-11 | Space Systems/Loral, Inc. | Battery charge management architecture |
| US6403251B1 (en) * | 2000-01-31 | 2002-06-11 | Moltech Power Systems, Inc | Battery pack with multiple secure modules |
| FR2815786B1 (fr) * | 2000-10-23 | 2003-01-17 | Cit Alcatel | Procede, agencement et ensemble d'interface destines a permettre la charge de batteries electriques de natures au moyen d'un meme dispositif |
| US7202730B2 (en) * | 2005-05-04 | 2007-04-10 | Saft | Voltage to current to voltage cell voltage monitor (VIV) |
| US9088163B2 (en) * | 2010-09-08 | 2015-07-21 | Samsung Sdi Co., Ltd. | Secondary battery pack |
| US20150207347A1 (en) * | 2011-05-25 | 2015-07-23 | Nec Energy Devices, Ltd. | Storage battery device |
| CN111971812A (zh) | 2018-03-26 | 2020-11-20 | 米沃奇电动工具公司 | 高功率电池供电的便携式电源 |
| US11271415B2 (en) | 2018-05-18 | 2022-03-08 | Milwaukee Electric Tool Corporation | Portable power source |
| USD933010S1 (en) | 2019-05-29 | 2021-10-12 | Milwaukee Electric Tool Corporation | Portable power source |
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|---|---|---|---|---|
| SE451924B (sv) * | 1982-10-12 | 1987-11-02 | Ericsson Telefon Ab L M | Regulator for reglering av en laddningsstrom till en enskild cell i ett batteri av celler |
| US5153496A (en) * | 1990-09-27 | 1992-10-06 | Baxtrer International Inc. | Cell monitor and control unit for multicell battery |
| FR2684249B1 (fr) * | 1991-11-25 | 1994-04-08 | Accumulateurs Fixes Et Traction | Module controleur d'alimentation pour ensemble de controle de batterie d'un appareil et batterie equipee d'un tel module. |
| US5291116A (en) * | 1992-01-27 | 1994-03-01 | Batonex, Inc. | Apparatus for charging alkaline zinc-manganese dioxide cells |
| US5523668A (en) * | 1994-04-15 | 1996-06-04 | Feldstein; Robert S. | NiCd/NiMH battery charger |
| JPH07336905A (ja) * | 1994-06-08 | 1995-12-22 | Nissan Motor Co Ltd | 組電池の充電装置 |
| AT404526B (de) * | 1994-07-18 | 1998-12-28 | Pfaffelmoser Peter | Einrichtung zum selektiven entladen einzelner zellen eines wiederaufladbaren akkumulators |
| FR2725849B1 (fr) * | 1994-10-18 | 1996-12-20 | Accumulateurs Fixes | Procede de regulation de la charge d'un ensemble accumulateur electrique et agencement mettant en oeuvre ce procede |
-
1996
- 1996-05-21 FR FR9606273A patent/FR2749083B1/fr not_active Expired - Fee Related
-
1997
- 1997-05-15 EP EP97401082A patent/EP0809342B1/fr not_active Expired - Lifetime
- 1997-05-15 DE DE69708202T patent/DE69708202T2/de not_active Expired - Fee Related
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- 1997-05-20 US US08/859,274 patent/US5910723A/en not_active Expired - Fee Related
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Also Published As
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| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20021001 |