JP2000014032A - バッテリ交換システムのバッテリ充電制御装置 - Google Patents
バッテリ交換システムのバッテリ充電制御装置Info
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
- B60L53/00—Methods of charging batteries, specially adapted for electric vehicles; Charging stations or on-board charging equipment therefor; Exchange of energy storage elements in electric vehicles
- B60L53/80—Exchanging energy storage elements, e.g. removable batteries
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- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
- H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
- H02J7/0013—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries acting upon several batteries simultaneously or sequentially
-
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- H02J2310/00—The network for supplying or distributing electric power characterised by its spatial reach or by the load
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- H02J2310/20—The network being internal to a load
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- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 エネルギ消費を抑えながらバッテリのメモリ
効果を効果的に防止できるバッテリ交換システムのバッ
テリ充電制御装置を提供する。 【解決手段】 深夜電力により充電される備蓄バッテリ
３１と、返却バッテリ７ａがメモリ効果を発生し得る状
態にあるか否かを判定するメモリ効果判定部３３１と、
返却バッテリ７ａの充電残量を検知する返却バッテリ充
電残量検知部３３２とを具備し、メモリ効果判定部３３
１による判定結果および充電残量検知手段３３２による
検知結果に基づいて、返却バッテリ７ａをリフレッシュ
状態まで放電させた際の放電エネルギを、待機バッテリ
７ｂおよび備蓄バッテリ３１のいずれかに充電する．
効果を効果的に防止できるバッテリ交換システムのバッ
テリ充電制御装置を提供する。 【解決手段】 深夜電力により充電される備蓄バッテリ
３１と、返却バッテリ７ａがメモリ効果を発生し得る状
態にあるか否かを判定するメモリ効果判定部３３１と、
返却バッテリ７ａの充電残量を検知する返却バッテリ充
電残量検知部３３２とを具備し、メモリ効果判定部３３
１による判定結果および充電残量検知手段３３２による
検知結果に基づいて、返却バッテリ７ａをリフレッシュ
状態まで放電させた際の放電エネルギを、待機バッテリ
７ｂおよび備蓄バッテリ３１のいずれかに充電する．
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、電動車両のバッテ
リを貸し出すバッテリ交換システムのバッテリ充電制御
装置に係り、特に、メモリ効果による充電不良を防止す
るために、返却されたバッテリを定期的に放電させるバ
ッテリ交換システムのバッテリ充電制御装置に関する。
リを貸し出すバッテリ交換システムのバッテリ充電制御
装置に係り、特に、メモリ効果による充電不良を防止す
るために、返却されたバッテリを定期的に放電させるバ
ッテリ交換システムのバッテリ充電制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】電動車両の動力源であるバッテリに関し
て、これまでは個人所有が基本であったが、近年ではバ
ッテリ交換システムへの関心が高まりつつある。従来の
バッテリ交換システムは、バッテリ交換装置およびこの
バッテリ交換装置を通信回線を介して管理する中央管理
装置を備えている。
て、これまでは個人所有が基本であったが、近年ではバ
ッテリ交換システムへの関心が高まりつつある。従来の
バッテリ交換システムは、バッテリ交換装置およびこの
バッテリ交換装置を通信回線を介して管理する中央管理
装置を備えている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】充電可能なバッテリと
して普及しているニッカド系のバッテリでは、放電しき
っていない状態から重畳的に充電を行う使用方法が多
い。特に、家電製品等のバッテリでは、いわゆるメモリ
効果によって十分な充電量を得られなくなることが知ら
れている。このようなメモリ効果による充電不良を防止
するためには、充電開始前にバッテリを予め十分に放電
させるリフレッシュ放電が定期的に必要となることか
ら、バッテリ交換システムでも、返却されたバッテリに
強制的なリフレッシュ放電を定期的に行ってから充電す
ることが考えられる。
して普及しているニッカド系のバッテリでは、放電しき
っていない状態から重畳的に充電を行う使用方法が多
い。特に、家電製品等のバッテリでは、いわゆるメモリ
効果によって十分な充電量を得られなくなることが知ら
れている。このようなメモリ効果による充電不良を防止
するためには、充電開始前にバッテリを予め十分に放電
させるリフレッシュ放電が定期的に必要となることか
ら、バッテリ交換システムでも、返却されたバッテリに
強制的なリフレッシュ放電を定期的に行ってから充電す
ることが考えられる。
【０００４】しかしながら、メモリ効果を防止するため
であっても、このようなリフレッシュ放電は毎回行う必
要はなく、所定の充電回数ごとに行えば十分である。ま
た、バッテリ交換システムでは流通するバッテリ数が膨
大であり、返却されたバッテリの中には、充電残量が比
較的多いものが含まれている場合もある。したがって、
返却されたバッテリの全てを無条件で一律に強制放電さ
せると、多くのエネルギが無駄に消費されることになっ
て好ましくない。また、放電エネルギを消費する際に多
量の熱が発生するという問題もあった。
であっても、このようなリフレッシュ放電は毎回行う必
要はなく、所定の充電回数ごとに行えば十分である。ま
た、バッテリ交換システムでは流通するバッテリ数が膨
大であり、返却されたバッテリの中には、充電残量が比
較的多いものが含まれている場合もある。したがって、
返却されたバッテリの全てを無条件で一律に強制放電さ
せると、多くのエネルギが無駄に消費されることになっ
て好ましくない。また、放電エネルギを消費する際に多
量の熱が発生するという問題もあった。
【０００５】本発明の目的は、上記した従来技術の問題
点を解決し、エネルギの浪費や発熱を抑えながらバッテ
リのメモリ効果を効果的に防止することを可能にしたバ
ッテリ交換システムのバッテリ充電制御装置を提供する
ことにある。
点を解決し、エネルギの浪費や発熱を抑えながらバッテ
リのメモリ効果を効果的に防止することを可能にしたバ
ッテリ交換システムのバッテリ充電制御装置を提供する
ことにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記した目的を達成する
ために、本発明は、返却されたバッテリを貸出し可能な
バッテリと交換し、返却されたバッテリを充電して貸出
し可能なバッテリとしてストックするバッテリ交換シス
テムのバッテリ充電制御装置において、返却されたバッ
テリをメモリ効果が解消される状態まで放電させ、この
放電エネルギを他の蓄電手段に充電する充電制御手段を
具備したことを特徴とする。
ために、本発明は、返却されたバッテリを貸出し可能な
バッテリと交換し、返却されたバッテリを充電して貸出
し可能なバッテリとしてストックするバッテリ交換シス
テムのバッテリ充電制御装置において、返却されたバッ
テリをメモリ効果が解消される状態まで放電させ、この
放電エネルギを他の蓄電手段に充電する充電制御手段を
具備したことを特徴とする。
【０００７】上記した構成によれば、メモリ効果が生じ
得る返却バッテリを放電させた際の放電エネルギを蓄積
することができるので、返却バッテリの残存エネルギを
有効利用することができる。
得る返却バッテリを放電させた際の放電エネルギを蓄積
することができるので、返却バッテリの残存エネルギを
有効利用することができる。
【０００８】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を添付
図面に基づいて説明する。図１は、本発明が適用される
バッテリ交換システムの構成図であり、バッテリ充電機
能を備えた無人自動バッテリ交換装置１と、無人自動バ
ッテリ交換装置１を通信回線２を介して集中管理する中
央管理装置３とにより構成される。
図面に基づいて説明する。図１は、本発明が適用される
バッテリ交換システムの構成図であり、バッテリ充電機
能を備えた無人自動バッテリ交換装置１と、無人自動バ
ッテリ交換装置１を通信回線２を介して集中管理する中
央管理装置３とにより構成される。
【０００９】このバッテリ交換システムでは、多くの地
域に複数の無人自動バッテリ交換装置１が配置される。
利用者が本システムを利用する場合には、例えばバッテ
リ交換システム会社との間で、直接または代理店等を介
してバッテリ交換システム利用に関する契約を行う。利
用者は、バッテリ交換システム会社から利用者登録番号
（レンタルＩＤ）の設定を受ける。
域に複数の無人自動バッテリ交換装置１が配置される。
利用者が本システムを利用する場合には、例えばバッテ
リ交換システム会社との間で、直接または代理店等を介
してバッテリ交換システム利用に関する契約を行う。利
用者は、バッテリ交換システム会社から利用者登録番号
（レンタルＩＤ）の設定を受ける。
【００１０】前記無人自動バッテリ交換装置１は、交換
用バッテリ７が格納される格納部１５と、格納部表示灯
１５ａと、警報装置１６と、ディスプレイ装置１７と、
可聴表示器１７ａと、照明機器２２とを備えて構成され
る。
用バッテリ７が格納される格納部１５と、格納部表示灯
１５ａと、警報装置１６と、ディスプレイ装置１７と、
可聴表示器１７ａと、照明機器２２とを備えて構成され
る。
【００１１】利用者は、無人自動バッテリ交換装置１を
利用する際、無人自動バッテリ交換装置１のバッテリ返
却用格納部１５へ使用済みバッテリ７を挿入し、無人自
動バッテリ交換装置１に当該バッテリの識別番号を認識
させる。無人自動バッテリ交換装置１は、使用済みのバ
ッテリの返却を確認すると、利用者にフル充電済みのバ
ッテリの格納位置を知らせる。利用者は、指定された格
納部１５に格納されているバッテリを抜き出して使用す
る。
利用する際、無人自動バッテリ交換装置１のバッテリ返
却用格納部１５へ使用済みバッテリ７を挿入し、無人自
動バッテリ交換装置１に当該バッテリの識別番号を認識
させる。無人自動バッテリ交換装置１は、使用済みのバ
ッテリの返却を確認すると、利用者にフル充電済みのバ
ッテリの格納位置を知らせる。利用者は、指定された格
納部１５に格納されているバッテリを抜き出して使用す
る。
【００１２】無人自動バッテリ交換装置１は、新たに貸
し出すバッテリの識別番号および充電残量、並びに返却
された使用済みバッテリの識別番号および充電残量等を
読み取ると、通信回線２を介して中央管理装置３へ伝送
をする。中央管理装置３は、伝送された情報をデータベ
ース（Ｄ／Ｂ）に記憶する。
し出すバッテリの識別番号および充電残量、並びに返却
された使用済みバッテリの識別番号および充電残量等を
読み取ると、通信回線２を介して中央管理装置３へ伝送
をする。中央管理装置３は、伝送された情報をデータベ
ース（Ｄ／Ｂ）に記憶する。
【００１３】図２は、前記無人自動バッテリ交換装置１
の主要部の構成を示したブロック図である。なお、以下
の説明では、バッテリ７をその時点での状態に応じて区
別し、使用者から返却された直後の使用済みバッテリを
「返却バッテリ」と表現し、返却バッテリをリフレッシ
ュ放電させた際の放電エネルギによる充電に備えて待機
中の使用済みバッテリを「待機バッテリ」と表現し、充
電が完了して貸し出し可能な状態にあるバッテリを「貸
出バッテリ」と表現することもある。
の主要部の構成を示したブロック図である。なお、以下
の説明では、バッテリ７をその時点での状態に応じて区
別し、使用者から返却された直後の使用済みバッテリを
「返却バッテリ」と表現し、返却バッテリをリフレッシ
ュ放電させた際の放電エネルギによる充電に備えて待機
中の使用済みバッテリを「待機バッテリ」と表現し、充
電が完了して貸し出し可能な状態にあるバッテリを「貸
出バッテリ」と表現することもある。
【００１４】無人自動バッテリ交換装置１は、深夜電力
により充電される比較的大容量の備蓄バッテリ３１と、
バッテリ７の識別番号や充電残量を認識する情報認識手
段３３と、バッテリ７および備蓄バッテリ３１の充電を
制御する充電制御手段３２と、前記情報認識手段３３と
中央管理装置３との間での情報伝送を制御する通信手段
３４とを備える。
により充電される比較的大容量の備蓄バッテリ３１と、
バッテリ７の識別番号や充電残量を認識する情報認識手
段３３と、バッテリ７および備蓄バッテリ３１の充電を
制御する充電制御手段３２と、前記情報認識手段３３と
中央管理装置３との間での情報伝送を制御する通信手段
３４とを備える。
【００１５】図３は、前記無人自動バッテリ交換装置１
の機能ブロック図であり、前記と同一の符号は同一また
は同等部分を表している。
の機能ブロック図であり、前記と同一の符号は同一また
は同等部分を表している。
【００１６】情報認識手段３３は、前記中央管理装置３
のデータベースに記憶された各バッテリ７の充放電履歴
に基づいて、当該バッテリがメモリ効果による充電不良
を発生し得る状態にあるか否かを判定するメモリ効果判
定部３３１と、返却バッテリ７ａの充電残量を検知する
返却バッテリ充電残量検知部３３２と、備蓄バッテリ３
１の充電残量を検知する備蓄バッテリ充電残量検知部３
３３と、待機バッテリ７ｂおよび貸出バッテリ７ｃのス
トック数を判定するストック管理部３３４とにより構成
される。
のデータベースに記憶された各バッテリ７の充放電履歴
に基づいて、当該バッテリがメモリ効果による充電不良
を発生し得る状態にあるか否かを判定するメモリ効果判
定部３３１と、返却バッテリ７ａの充電残量を検知する
返却バッテリ充電残量検知部３３２と、備蓄バッテリ３
１の充電残量を検知する備蓄バッテリ充電残量検知部３
３３と、待機バッテリ７ｂおよび貸出バッテリ７ｃのス
トック数を判定するストック管理部３３４とにより構成
される。
【００１７】前記充電制御手段３２は、ＡＣ１００Ｖを
ＤＣ２４Ｖに変換するＤＣ−ＤＣ変換装置４９と、充電
器４１、４２と、各充電器４１、４２の出力端と返却バ
ッテリ７ａおよび待機バッテリ７ｂとの接続を制御する
切換えスイッチ４８と、充電器４１の入力端の接続先を
切換える切換えスイッチ４３と、充電器４１の出力端の
接続先を切換える切換えスイッチ４４と、切換えスイッ
チ４５と、前記各切換えスイッチ４３、４４、４５、４
７を制御して所定の充電元と充電先とを接続する充放電
ルート切換部４６と、返却バッテリ７ａの電極を短絡し
てリフレッシュ放電させるリフレッシュ部４７とにより
構成される。
ＤＣ２４Ｖに変換するＤＣ−ＤＣ変換装置４９と、充電
器４１、４２と、各充電器４１、４２の出力端と返却バ
ッテリ７ａおよび待機バッテリ７ｂとの接続を制御する
切換えスイッチ４８と、充電器４１の入力端の接続先を
切換える切換えスイッチ４３と、充電器４１の出力端の
接続先を切換える切換えスイッチ４４と、切換えスイッ
チ４５と、前記各切換えスイッチ４３、４４、４５、４
７を制御して所定の充電元と充電先とを接続する充放電
ルート切換部４６と、返却バッテリ７ａの電極を短絡し
てリフレッシュ放電させるリフレッシュ部４７とにより
構成される。
【００１８】次いで、本実施形態の動作を図４、５のフ
ローチャートを参照して詳細に説明する。
ローチャートを参照して詳細に説明する。
【００１９】ステップＳ１０１では、バッテリ７が返却
されたか否かが判定され、バッテリ７が返却されると、
ステップＳ１０２では、返却されたバッテリ（返却バッ
テリ）の充電残量が、前記情報認識手段３３の返却バッ
テリ充電残量検知部３３２により、例えば返却バッテリ
の端子電圧に基づいて検知される。ステップＳ１０３で
は、返却バッテリに登録されている固有の識別番号（Ｂ
ＡＴ−ＩＤ）が情報認識手段３３により読み取られる。
されたか否かが判定され、バッテリ７が返却されると、
ステップＳ１０２では、返却されたバッテリ（返却バッ
テリ）の充電残量が、前記情報認識手段３３の返却バッ
テリ充電残量検知部３３２により、例えば返却バッテリ
の端子電圧に基づいて検知される。ステップＳ１０３で
は、返却バッテリに登録されている固有の識別番号（Ｂ
ＡＴ−ＩＤ）が情報認識手段３３により読み取られる。
【００２０】ステップＳ１０４では、読み取られたＢＡ
Ｔ−ＩＤに基づいて、前記メモリ効果判定部３３１によ
り中央管理装置３のＤ／Ｂが照会される。このＤ／Ｂに
は、各バッテリの充電履歴がＢＡＴ−ＩＤで管理されて
記憶されている。ステップＳ１０５では、メモリ効果判
定部３３１が返却バッテリ７ａの充電履歴に基づいて、
当該返却バッテリ７ａがメモリ効果を発生し得る状態に
あるか否か、すなわちメモリ効果を解消するためのリフ
レッシュ放電が必要であるか否かを判定する。
Ｔ−ＩＤに基づいて、前記メモリ効果判定部３３１によ
り中央管理装置３のＤ／Ｂが照会される。このＤ／Ｂに
は、各バッテリの充電履歴がＢＡＴ−ＩＤで管理されて
記憶されている。ステップＳ１０５では、メモリ効果判
定部３３１が返却バッテリ７ａの充電履歴に基づいて、
当該返却バッテリ７ａがメモリ効果を発生し得る状態に
あるか否か、すなわちメモリ効果を解消するためのリフ
レッシュ放電が必要であるか否かを判定する。
【００２１】返却バッテリ７ａがメモリ効果による充電
不良を発生し得る状態にあるか否かは、例えば充電残量
が基準量（例えば６０％）以上の状態から充電された回
数をＤ／Ｂに記憶しておき、その回数が所定回数に達し
たことを条件に判断しても良いし、あるいはリフレッシ
ュ放電することなく重畳的に充電した回数をＤ／Ｂに記
憶しておき、その回数が所定回数に達したことを条件に
判断しても良い。
不良を発生し得る状態にあるか否かは、例えば充電残量
が基準量（例えば６０％）以上の状態から充電された回
数をＤ／Ｂに記憶しておき、その回数が所定回数に達し
たことを条件に判断しても良いし、あるいはリフレッシ
ュ放電することなく重畳的に充電した回数をＤ／Ｂに記
憶しておき、その回数が所定回数に達したことを条件に
判断しても良い。
【００２２】このステップＳ１０５において、リフレッ
シュ放電が必要であると判定されると、後述する図７の
ステップＳ１２１へ進み、リフレッシュ放電が必要ない
と判定されるとステップＳ１０６へ進む。
シュ放電が必要であると判定されると、後述する図７の
ステップＳ１２１へ進み、リフレッシュ放電が必要ない
と判定されるとステップＳ１０６へ進む。
【００２３】ステップＳ１０６では、今回の返却バッテ
リ７ａの充電残量が６０％以上であるか否かが判定され
る。充電残量が６０％以上であると判定されると、ステ
ップＳ１１０では、満充電状態にある貸出バッテリ７ｃ
のストック数が前記ストック管理部３３４により判定さ
れ、貸出バッテリ７ｃのストック数が十分であれば、ス
テップＳ１１１において待機モードタイマをスタートさ
せ、ステップＳ１１２において、当該返却バッテリを待
機モードへ移行させる。
リ７ａの充電残量が６０％以上であるか否かが判定され
る。充電残量が６０％以上であると判定されると、ステ
ップＳ１１０では、満充電状態にある貸出バッテリ７ｃ
のストック数が前記ストック管理部３３４により判定さ
れ、貸出バッテリ７ｃのストック数が十分であれば、ス
テップＳ１１１において待機モードタイマをスタートさ
せ、ステップＳ１１２において、当該返却バッテリを待
機モードへ移行させる。
【００２４】この待機モードは前記待機モードタイマが
タイムオーバとなるまで継続され、待機モード中のバッ
テリ（待機バッテリ）には、後に詳述するように、その
後に返却されるバッテリをリフレッシュ放電させた際の
放電エネルギによる充電（ステップＳ１２２）のみが許
可される。
タイムオーバとなるまで継続され、待機モード中のバッ
テリ（待機バッテリ）には、後に詳述するように、その
後に返却されるバッテリをリフレッシュ放電させた際の
放電エネルギによる充電（ステップＳ１２２）のみが許
可される。
【００２５】このように、本実施形態では貸出バッテリ
７ｃのストック数が多いと、返却バッテリ７ａを直ちに
充電することなく待機モードに移行させ、その後に返却
されるバッテリのリフレッシュ放電を待って、その放電
エネルギで充電するので、バッテリ不足による貸し出し
不能を生じさせることなくエネルギの有効利用が可能に
なる。
７ｃのストック数が多いと、返却バッテリ７ａを直ちに
充電することなく待機モードに移行させ、その後に返却
されるバッテリのリフレッシュ放電を待って、その放電
エネルギで充電するので、バッテリ不足による貸し出し
不能を生じさせることなくエネルギの有効利用が可能に
なる。
【００２６】一方、前記ステップＳ１１０において、貸
出バッテリ７ｃのストック数が不十分であると判定され
ると、図５のステップＳ１１５では、備蓄バッテリ３１
の充電残量が前記備蓄バッテリ充電残量検知部３３３の
検知結果に基づいて判定され、例えば充電残量が２０％
以上であれば、返却バッテリ７ａを備蓄バッテリ３１で
直ちに充電するためにステップＳ１１６へ進み、備蓄バ
ッテリ３１の充電残量が２０％未満であると、返却バッ
テリ７ａをＡＣ電源で直ちに充電するためにステップＳ
１１７へ進む。
出バッテリ７ｃのストック数が不十分であると判定され
ると、図５のステップＳ１１５では、備蓄バッテリ３１
の充電残量が前記備蓄バッテリ充電残量検知部３３３の
検知結果に基づいて判定され、例えば充電残量が２０％
以上であれば、返却バッテリ７ａを備蓄バッテリ３１で
直ちに充電するためにステップＳ１１６へ進み、備蓄バ
ッテリ３１の充電残量が２０％未満であると、返却バッ
テリ７ａをＡＣ電源で直ちに充電するためにステップＳ
１１７へ進む。
【００２７】ステップＳ１１６では、図８に示したよう
に、切換えスイッチ４３によって充電器４１の入力端と
備蓄バッテリ３１とが接続され、切換えスイッチ４４、
４８によって充電器４１の出力端と返却バッテリ７ａと
が接続されるように、前記充放電ルート切換部４６によ
り各切換えスイッチ４３、４４、４５、４８が制御され
る。この結果、返却バッテリ７ａには備蓄バッテリ３１
の蓄積エネルギが充電器４１によって充電される。
に、切換えスイッチ４３によって充電器４１の入力端と
備蓄バッテリ３１とが接続され、切換えスイッチ４４、
４８によって充電器４１の出力端と返却バッテリ７ａと
が接続されるように、前記充放電ルート切換部４６によ
り各切換えスイッチ４３、４４、４５、４８が制御され
る。この結果、返却バッテリ７ａには備蓄バッテリ３１
の蓄積エネルギが充電器４１によって充電される。
【００２８】図１２は、前記各充電器４１、４２のブロ
ック図であり、本実施形態では、トランジスタスイッチ
ングレギュレータタイプのＤＣ−ＤＣ変換装置を採用し
ている。制御部４０２はＡ点を流れる充電電流ＩA の監
視し、充電電流ＩA が常に所定値に保たれるように、ト
ランジスタ４０３をスイッチング制御して出力電圧Ｖou
t を制御する。
ック図であり、本実施形態では、トランジスタスイッチ
ングレギュレータタイプのＤＣ−ＤＣ変換装置を採用し
ている。制御部４０２はＡ点を流れる充電電流ＩA の監
視し、充電電流ＩA が常に所定値に保たれるように、ト
ランジスタ４０３をスイッチング制御して出力電圧Ｖou
t を制御する。
【００２９】これに対して、ステップＳ１１７では、図
８の切換えスイッチ４３がＡＣ電源側のＤＣ−ＤＣ変換
装置４９に接続されるので、返却バッテリ７ａには、Ａ
Ｃ電源から供給されるエネルギが充電器４１によって充
電される。
８の切換えスイッチ４３がＡＣ電源側のＤＣ−ＤＣ変換
装置４９に接続されるので、返却バッテリ７ａには、Ａ
Ｃ電源から供給されるエネルギが充電器４１によって充
電される。
【００３０】なお、各充電器４１、４２の入力段には、
返却バッテリ７ａ、ＤＣ−ＤＣ変換装置４９および備蓄
バッテリ３１が選択的に接続される。ここで、バッテリ
７の定格電圧が２４Ｖであれば、その端子電圧は充電量
に応じて１８Ｖ〜２４Ｖの範囲で変化する。また、バッ
テリ７を充電する際の印加電圧を、本実施形態では端子
電圧よりも１２Ｖ程高く設定している。すなわち、バッ
テリ７の端子電圧が２０Ｖであれば３２Ｖを印加し、２
４Ｖであれば３６Ｖを印加する。したがって、各充電器
４１、４２には、少なくとも１８Ｖの入力電圧を３６Ｖ
に変換して出力し得る能力が要求される。
返却バッテリ７ａ、ＤＣ−ＤＣ変換装置４９および備蓄
バッテリ３１が選択的に接続される。ここで、バッテリ
７の定格電圧が２４Ｖであれば、その端子電圧は充電量
に応じて１８Ｖ〜２４Ｖの範囲で変化する。また、バッ
テリ７を充電する際の印加電圧を、本実施形態では端子
電圧よりも１２Ｖ程高く設定している。すなわち、バッ
テリ７の端子電圧が２０Ｖであれば３２Ｖを印加し、２
４Ｖであれば３６Ｖを印加する。したがって、各充電器
４１、４２には、少なくとも１８Ｖの入力電圧を３６Ｖ
に変換して出力し得る能力が要求される。
【００３１】一方、前記図４のステップＳ１０６におい
て、返却バッテリ７ａの充電残量が６０％未満と判定さ
れると、ステップＳ１０７では、現在の時刻が電気料金
に関する深夜（２２時〜翌朝の８時）および深夜以外
（８時〜２２時）のいずれであるかが判定される。ここ
で、深夜であると判定されると、前記図５のステップＳ
１１７へ進み、安価な深夜電力によって返却バッテリ７
ａが充電される。また、深夜以外であると判定される
と、ステップＳ１０８では、備蓄バッテリ３１の充電残
量が判定され、２０％以上の充電残量があれば、返却バ
ッテリ７ａを備蓄バッテリ３１で充電するためにステッ
プＳ１０９へ進む。
て、返却バッテリ７ａの充電残量が６０％未満と判定さ
れると、ステップＳ１０７では、現在の時刻が電気料金
に関する深夜（２２時〜翌朝の８時）および深夜以外
（８時〜２２時）のいずれであるかが判定される。ここ
で、深夜であると判定されると、前記図５のステップＳ
１１７へ進み、安価な深夜電力によって返却バッテリ７
ａが充電される。また、深夜以外であると判定される
と、ステップＳ１０８では、備蓄バッテリ３１の充電残
量が判定され、２０％以上の充電残量があれば、返却バ
ッテリ７ａを備蓄バッテリ３１で充電するためにステッ
プＳ１０９へ進む。
【００３２】ステップＳ１０９では、前記ステップＳ１
１６と同様に各切換えスイッチ４３、４４、４５、４８
が制御され、備蓄バッテリ３１の蓄積エネルギが充電器
４１によって返却バッテリ７ａへ充電される。また、前
記ステップＳ１０８において備蓄バッテリ３１の充電残
量が２０％未満と判定されると、前記ステップＳ１１０
へ進む。
１６と同様に各切換えスイッチ４３、４４、４５、４８
が制御され、備蓄バッテリ３１の蓄積エネルギが充電器
４１によって返却バッテリ７ａへ充電される。また、前
記ステップＳ１０８において備蓄バッテリ３１の充電残
量が２０％未満と判定されると、前記ステップＳ１１０
へ進む。
【００３３】このように、本実施形態では返却バッテリ
７ａを充電する際、その時間帯が深夜電力の時間帯であ
ればＡＣ電源から直接充電し、深夜電力以外の時間帯で
あれば、予め深夜電力で充電されている備蓄バッテリ３
１から充電するようにしたので、安価な電力を有効利用
することができる。
７ａを充電する際、その時間帯が深夜電力の時間帯であ
ればＡＣ電源から直接充電し、深夜電力以外の時間帯で
あれば、予め深夜電力で充電されている備蓄バッテリ３
１から充電するようにしたので、安価な電力を有効利用
することができる。
【００３４】なお、前記ステップＳ１０１において、バ
ッテリの返却が検知されないと、図６のステップＳ１３
１では、待機バッテリ７ｂのストックがあるか否かが判
定され、待機バッテリ７ｂのストックがあると、ステッ
プＳ１３２では、ストックされている待機バッテリ７ｂ
の待機モードタイマがタイムオーバか否かが判定され、
タイムオーバでなければ図４のステップＳ１０１へ戻
り、タイムオーバであるとステップＳ１３３へ進む。
ッテリの返却が検知されないと、図６のステップＳ１３
１では、待機バッテリ７ｂのストックがあるか否かが判
定され、待機バッテリ７ｂのストックがあると、ステッ
プＳ１３２では、ストックされている待機バッテリ７ｂ
の待機モードタイマがタイムオーバか否かが判定され、
タイムオーバでなければ図４のステップＳ１０１へ戻
り、タイムオーバであるとステップＳ１３３へ進む。
【００３５】Ｓ１３３では、備蓄バッテリ３１の充電残
量が前記と同様にして判定され、例えば充電残量が２０
％以上であれば、待機バッテリ７ｂを備蓄バッテリ３１
で充電するためにステップＳ１３５へ進み、充電残量が
２０％未満であると、待機バッテリ７ｂをＡＣ電源で充
電するためにステップＳ１３４へ進む。
量が前記と同様にして判定され、例えば充電残量が２０
％以上であれば、待機バッテリ７ｂを備蓄バッテリ３１
で充電するためにステップＳ１３５へ進み、充電残量が
２０％未満であると、待機バッテリ７ｂをＡＣ電源で充
電するためにステップＳ１３４へ進む。
【００３６】前記ステップＳ１３５では、図９に示した
ように、切換えスイッチ４３によって充電器４１の入力
端と備蓄バッテリ３１とが接続され、切換えスイッチ４
４、４８によって充電器４１の出力端と待機バッテリ７
ｂとが接続されるように、前記充放電ルート切換部４６
により各切換えスイッチ４３、４４、４５、４８が制御
される。充電器４１は備蓄バッテリ３１の蓄積エネルギ
を待機バッテリ７ｂへ充電する。
ように、切換えスイッチ４３によって充電器４１の入力
端と備蓄バッテリ３１とが接続され、切換えスイッチ４
４、４８によって充電器４１の出力端と待機バッテリ７
ｂとが接続されるように、前記充放電ルート切換部４６
により各切換えスイッチ４３、４４、４５、４８が制御
される。充電器４１は備蓄バッテリ３１の蓄積エネルギ
を待機バッテリ７ｂへ充電する。
【００３７】これに対して、ステップＳ１３４では、前
記図９の切換えスイッチ４３がＡＣ電源側のＤＣ−ＤＣ
変換装置４９に接続されるので、待機バッテリ７ｂには
ＡＣ電源から供給されるエネルギが充電器４１によって
充電される。
記図９の切換えスイッチ４３がＡＣ電源側のＤＣ−ＤＣ
変換装置４９に接続されるので、待機バッテリ７ｂには
ＡＣ電源から供給されるエネルギが充電器４１によって
充電される。
【００３８】一方、図４の前記ステップＳ１０５におい
て、返却バッテリにリフレッシュ放電が必要と判定され
ると、図７のステップＳ１２１では、前記図４の前記ス
テップＳ１１２において待機モードに移行した待機バッ
テリ７ｂが存在するか否かが前記ストック管理部３３４
により判定され、待機バッテリ７ｂが存在しないと、ス
テップＳ１２５では、備蓄バッテリ３１の充電残量が前
記備蓄バッテリ充電残量検知部３３３での検知結果に基
づいて判定される。
て、返却バッテリにリフレッシュ放電が必要と判定され
ると、図７のステップＳ１２１では、前記図４の前記ス
テップＳ１１２において待機モードに移行した待機バッ
テリ７ｂが存在するか否かが前記ストック管理部３３４
により判定され、待機バッテリ７ｂが存在しないと、ス
テップＳ１２５では、備蓄バッテリ３１の充電残量が前
記備蓄バッテリ充電残量検知部３３３での検知結果に基
づいて判定される。
【００３９】備蓄バッテリ３１の充電残量が９０％以上
であると、ステップＳ１２７では、充放電ルート切換部
４６によりリフレッシュ部４７が付勢され、返却バッテ
リ７ａが強制的にリフレッシュ放電される。また、備蓄
バッテリ３１の充電残量が９０％未満であると、ステッ
プＳ１２６では、図１０に示したように、切換えスイッ
チ４４によって充電器４１の出力端と備蓄バッテリ３１
とが接続され、切換えスイッチ４５、４８によって充電
器４１の入力端と返却バッテリ７ａとが接続されるよう
に、各切換えスイッチ４３、４４、４５、４８が制御さ
れる。充電器４２は、返却バッテリ７ａをメモリ効果が
解消される状態まで放電させながら、その放電エネルギ
を備蓄バッテリ３１へ充電する。
であると、ステップＳ１２７では、充放電ルート切換部
４６によりリフレッシュ部４７が付勢され、返却バッテ
リ７ａが強制的にリフレッシュ放電される。また、備蓄
バッテリ３１の充電残量が９０％未満であると、ステッ
プＳ１２６では、図１０に示したように、切換えスイッ
チ４４によって充電器４１の出力端と備蓄バッテリ３１
とが接続され、切換えスイッチ４５、４８によって充電
器４１の入力端と返却バッテリ７ａとが接続されるよう
に、各切換えスイッチ４３、４４、４５、４８が制御さ
れる。充電器４２は、返却バッテリ７ａをメモリ効果が
解消される状態まで放電させながら、その放電エネルギ
を備蓄バッテリ３１へ充電する。
【００４０】一方、前記ステップＳ１２１において、待
機バッテリ７ｂのストックがあると判定されると、ステ
ップＳ１２２では、図１１に示したように、返却バッテ
リ７ａと充電器４２の入力端とが接続され、充電器４２
の出力端と待機バッテリ７ｂとが接続されるように、各
切換えスイッチ４３、４４、４５、４８が制御される。
充電器４２は、返却バッテリ７ａをメモリ効果が解消さ
れる状態まで放電させながら、その放電エネルギを待機
バッテリ７ｂへ充電する。
機バッテリ７ｂのストックがあると判定されると、ステ
ップＳ１２２では、図１１に示したように、返却バッテ
リ７ａと充電器４２の入力端とが接続され、充電器４２
の出力端と待機バッテリ７ｂとが接続されるように、各
切換えスイッチ４３、４４、４５、４８が制御される。
充電器４２は、返却バッテリ７ａをメモリ効果が解消さ
れる状態まで放電させながら、その放電エネルギを待機
バッテリ７ｂへ充電する。
【００４１】上記したように、本実施形態によれば、返
却バッテリ７ａを、そのメモリ効果が解消される状態ま
で放電させる際、その放電エネルギを待機バッテリ７ｂ
や備蓄バッテリ３１などの他の蓄電装置へ充電するよう
にしたので、返却バッテリの残存エネルギを有効利用す
ることができる。
却バッテリ７ａを、そのメモリ効果が解消される状態ま
で放電させる際、その放電エネルギを待機バッテリ７ｂ
や備蓄バッテリ３１などの他の蓄電装置へ充電するよう
にしたので、返却バッテリの残存エネルギを有効利用す
ることができる。
【００４２】
【発明の効果】本発明によれば、以下のような効果が達
成される。(1) 返却されたバッテリを、そのメモリ効果
が解消される状態まで放電させる際、その放電エネルギ
を他の使用済みバッテリ（待機バッテリ）や備蓄バッテ
リなどの他の蓄電装置へ充電するようにしたので、返却
バッテリの残存エネルギを有効利用することができる。
(2) 貸し出し可能な満充電状態のバッテリのストック数
が多い場合には、返却バッテリを直ちに充電することな
く待機モードに移行させ、その後に返却されるバッテリ
の放電エネルギで充電するようにしたので、バッテリ不
足による貸し出し不能を生じさせることなくエネルギの
有効利用が可能になる。(3) 返却されたバッテリの充電
残量が比較的多く、貸し出し可能な満充電状態のバッテ
リのストック数が少ない場合には、この返却バッテリを
直ちに充電するようにしたので、バッテリ不足を短時間
で解消できるようになる。(4) 返却バッテリを充電する
際、その時間帯が深夜電力の時間帯であればＡＣ電源か
ら直接充電し、深夜電力以外の時間帯であれば、予め深
夜電力の時間帯にＡＣ電源で充電された備蓄バッテリか
ら充電するようにしたので、安価な電力を有効利用する
ことができる。
成される。(1) 返却されたバッテリを、そのメモリ効果
が解消される状態まで放電させる際、その放電エネルギ
を他の使用済みバッテリ（待機バッテリ）や備蓄バッテ
リなどの他の蓄電装置へ充電するようにしたので、返却
バッテリの残存エネルギを有効利用することができる。
(2) 貸し出し可能な満充電状態のバッテリのストック数
が多い場合には、返却バッテリを直ちに充電することな
く待機モードに移行させ、その後に返却されるバッテリ
の放電エネルギで充電するようにしたので、バッテリ不
足による貸し出し不能を生じさせることなくエネルギの
有効利用が可能になる。(3) 返却されたバッテリの充電
残量が比較的多く、貸し出し可能な満充電状態のバッテ
リのストック数が少ない場合には、この返却バッテリを
直ちに充電するようにしたので、バッテリ不足を短時間
で解消できるようになる。(4) 返却バッテリを充電する
際、その時間帯が深夜電力の時間帯であればＡＣ電源か
ら直接充電し、深夜電力以外の時間帯であれば、予め深
夜電力の時間帯にＡＣ電源で充電された備蓄バッテリか
ら充電するようにしたので、安価な電力を有効利用する
ことができる。
【図１】本発明が適用されるバッテリ交換システムの構
成図である。
成図である。
【図２】無人自動バッテリ交換装置のブロック図であ
る。
る。
【図３】無人自動バッテリ交換装置の機能ブロック図で
ある
ある
【図４】本発明の一実施形態の動作を示したフローチャ
ート（その１）である。
ート（その１）である。
【図５】本発明の一実施形態の動作を示したフローチャ
ート（その２）である。
ート（その２）である。
【図６】本発明の一実施形態の動作を示したフローチャ
ート（その３）である。
ート（その３）である。
【図７】本発明の一実施形態の動作を示したフローチャ
ート（その４）である。
ート（その４）である。
【図８】返却バッテリを備蓄バッテリで充電する方法を
示した図である。
示した図である。
【図９】待機バッテリを備蓄バッテリで充電する方法を
示した図である。
示した図である。
【図１０】備蓄バッテリを返却バッテリで充電する方法
を示した図である。
を示した図である。
【図１１】待機バッテリを返却バッテリで充電する方法
を示した図である。
を示した図である。
【図１２】充電器の構成を示したブロック図である。
１…無人自動バッテリ交換装置 ２…通信回線 ３…中央管理装置 ７…バッテリ １５…格納部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 5G003 AA01 BA02 CB08 CC08 EA05 FA06 GB04 GC05 5H111 BB06 CC16 GG07 GG08 GG09 HA02 HA05 JJ04
Claims (12)
- 【請求項１】 返却されたバッテリを貸出し可能なバッ
テリと交換し、前記返却されたバッテリを充電して貸出
し可能なバッテリとしてストックするバッテリ交換シス
テムのバッテリ充電制御装置において、返却されたバッ
テリを、そのメモリ効果が解消される状態まで放電さ
せ、この放電エネルギを他の蓄電手段に充電する充電制
御手段を具備したことを特徴とするバッテリ交換システ
ムのバッテリ充電制御装置。 - 【請求項２】 前記返却されたバッテリがメモリ効果を
発生し得る状態にあるか否かを判定するメモリ効果判定
手段をさらに具備し、前記充電制御手段は、前記メモリ
効果判定手段により前記返却されたバッテリがメモリ効
果を生じ得る状態にあると判定されると、前記返却され
たバッテリの放電エネルギを他の蓄電手段に充電するこ
とを特徴とする請求項１に記載のバッテリ交換システム
のバッテリ充電制御装置。 - 【請求項３】 前記他の蓄電手段は、先に返却された他
の使用済みバッテリであることを特徴とする請求項１ま
たは２に記載のバッテリ交換システムのバッテリ充電制
御装置。 - 【請求項４】 深夜電力により充電される備蓄バッテリ
をさらに具備し、前記他の蓄電手段は、先に返却された
他の使用済みバッテリおよび前記備蓄バッテリのいずれ
かであることを特徴とする請求項１または２に記載のバ
ッテリ交換システムのバッテリ充電制御装置。 - 【請求項５】 前記充電制御手段は、前記備蓄バッテリ
の蓄積エネルギを使用済みバッテリへ充電することを特
徴とする請求項４に記載のバッテリ交換システムのバッ
テリ充電制御装置。 - 【請求項６】 前記返却されたバッテリの充電残量を検
知する返却バッテリ充電残量検知手段と、バッテリのス
トック状態を判定するストック管理部とを具備し、前記
返却されたバッテリが以下の３条件を満足すると、当該
返却されたバッテリを前記他の蓄電手段として待機させ
ることを特徴とする請求項２ないし５のいずれかに記載
のバッテリ交換システムのバッテリ充電制御装置。条件
１ ： 前記メモリ効果判定手段によりメモリ効果を生
じ得ない状態にあると判定されること条件２ ： 前記
返却バッテリ充電残量検知手段により予定値以上の充電
残量が検知されること条件３ ： 前記ストック管理部
により貸出し可能なバッテリのストック数が十分である
と判定されること - 【請求項７】 前記返却されたバッテリがメモリ効果を
生じ得る状態にあると判定されると、当該返却されたバ
ッテリを、そのメモリ効果が解消される状態まで放電さ
せ、この放電エネルギを前記他の蓄電手段として待機中
のバッテリへ充電することを特徴とする請求項６に記載
のバッテリ交換システムのバッテリ充電制御装置。 - 【請求項８】 前記返却されたバッテリの充電残量を検
知する返却バッテリ充電残量検知手段と、バッテリのス
トック状態を判定するストック管理部とを具備し、前記
返却された使用済みバッテリは、以下の３条件を満足す
ると直ちに充電されることを特徴とする請求項４または
５に記載のバッテリ交換システムのバッテリ充電制御装
置。条件１ ： 前記メモリ効果判定手段によりメモリ
効果を生じ得ない状態にあると判定されること条件２
： 前記返却バッテリ充電残量検知手段により予定値
以上の充電残量が検知されること条件３ ： 前記スト
ック管理部により貸出し可能なバッテリのストック数が
不十分であると判定されること - 【請求項９】 前記備蓄バッテリの充電残量を検知する
備蓄バッテリ充電残量検知手段をさらに具備し、前記返
却された使用済みバッテリは、備蓄バッテリの充電残量
が予定値以上であると備蓄バッテリにより充電されるこ
とを特徴とする請求項８に記載のバッテリ交換システム
のバッテリ充電制御装置。 - 【請求項１０】 前記備蓄バッテリの充電残量を検知す
る備蓄バッテリ充電残量検知手段をさらに具備し、前記
返却された使用済みバッテリは、備蓄バッテリの充電残
量が予定値未満であると外部商用電源により充電される
ことを特徴とする請求項８に記載のバッテリ交換システ
ムのバッテリ充電制御装置。 - 【請求項１１】 前記返却されたバッテリの充電残量を
検知する返却バッテリ充電残量検知手段と、深夜電力の
時間帯であるか否かを判定する判定手段とを具備し、前
記返却された使用済みバッテリは、以下の３条件を満足
すると夜間電力により充電されることを特徴とする請求
項４または５に記載のバッテリ交換システムのバッテリ
充電制御装置。条件１ ： 前記メモリ効果判定手段に
よりメモリ効果を生じ得ない状態にあると判定されるこ
と条件２ ： 前記返却バッテリ充電残量検知手段によ
り予定値未満の充電残量が検知されること条件３ ：
前記判定手段により深夜電力の時間帯であると判定され
ること - 【請求項１２】 前記返却されたバッテリの充電残量を
検知する返却バッテリ充電残量検知手段と、深夜電力の
時間帯であるか否かを判定する判定手段と、前記備蓄バ
ッテリの充電残量を検知する備蓄バッテリ充電残量検知
手段とを具備し、前記返却された使用済みバッテリは、
以下の４条件を満足すると備蓄バッテリにより充電され
ることを特徴とする請求項４または５に記載のバッテリ
交換システムのバッテリ充電制御装置。条件１ ： 前
記メモリ効果判定手段によりメモリ効果を生じ得ない状
態にあると判定されること条件２ ： 前記返却バッテ
リ充電残量検知手段により予定値未満の充電残量が検知
されること条件３ ： 前記判定手段により深夜電力以
外の時間帯であると判定されること条件４ ： 前記備
蓄バッテリ充電残量検知手段によって予定値以上の充電
残量が検知されること
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19373598A JP3829250B2 (ja) | 1998-06-24 | 1998-06-24 | バッテリ交換システムのバッテリ充電制御装置 |
| NL1012031A NL1012031C2 (nl) | 1998-06-24 | 1999-05-11 | Batterijoplaadregelapparaat voor batterijwisselsysteem. |
| IT1999TO000438A IT1308048B1 (it) | 1998-06-24 | 1999-05-25 | Apparecchiatura di controllo della carica di una batteria per sistemidi sostituzione delle batterie |
| FR9907677A FR2780569B1 (fr) | 1998-06-24 | 1999-06-17 | Dispositif de controle de charge de batterie pour un systeme de remplacement de batteries |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19373598A JP3829250B2 (ja) | 1998-06-24 | 1998-06-24 | バッテリ交換システムのバッテリ充電制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000014032A true JP2000014032A (ja) | 2000-01-14 |
| JP3829250B2 JP3829250B2 (ja) | 2006-10-04 |
Family
ID=16312946
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19373598A Expired - Fee Related JP3829250B2 (ja) | 1998-06-24 | 1998-06-24 | バッテリ交換システムのバッテリ充電制御装置 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3829250B2 (ja) |
| FR (1) | FR2780569B1 (ja) |
| IT (1) | IT1308048B1 (ja) |
| NL (1) | NL1012031C2 (ja) |
Cited By (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002216855A (ja) * | 2001-01-18 | 2002-08-02 | Honda Motor Co Ltd | バッテリ管理装置 |
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