JP2001045668A - 電池の充放電制御方法 - Google Patents
電池の充放電制御方法Info
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- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/10—Energy storage using batteries
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- Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)
- Secondary Cells (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 電池容量を校正して、充電や放電の制約され
る時間帯を最小に極減する。 【解決手段】 電池の充放電制御方法は、電池電圧また
は残存容量を検出しながら電池を充放電させる。電池の
充放電制御方法は、電池電圧または残存容量が充電校正
領域まで上昇すると放電を停止して充電のみをするよう
に制御して充電校正ポイント電圧になるまで充電して電
池の容量校正をし、あるいは、電池電圧または残存容量
が放電校正領域まで降下すると充電を停止して放電のみ
をするように制御して放電校正ポイント電圧まで放電し
て電池の容量校正をする。
る時間帯を最小に極減する。 【解決手段】 電池の充放電制御方法は、電池電圧また
は残存容量を検出しながら電池を充放電させる。電池の
充放電制御方法は、電池電圧または残存容量が充電校正
領域まで上昇すると放電を停止して充電のみをするよう
に制御して充電校正ポイント電圧になるまで充電して電
池の容量校正をし、あるいは、電池電圧または残存容量
が放電校正領域まで降下すると充電を停止して放電のみ
をするように制御して放電校正ポイント電圧まで放電し
て電池の容量校正をする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、主として、自動車
のモーターを駆動するのに使用される電池の充放電制御
方法に関し、とくに電池容量を検出しながら電池を充放
電させる方法に関する。
のモーターを駆動するのに使用される電池の充放電制御
方法に関し、とくに電池容量を検出しながら電池を充放
電させる方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】二次電池は、満充電や過放電によって電
気的な特性が急激に低下する。この弊害を解消して、電
池を長く使用するためには、電池の容量を検出して過充
電と過放電をさけて充放電する必要がある。
気的な特性が急激に低下する。この弊害を解消して、電
池を長く使用するためには、電池の容量を検出して過充
電と過放電をさけて充放電する必要がある。
【０００３】本明細書において「電池容量」とは電池が
放電できる残存容量または満充電できる最大充電容量を
意味するものとする。
放電できる残存容量または満充電できる最大充電容量を
意味するものとする。
【０００４】電池の過充電と過放電を解消するために、
電池容量を検出しながら充放電させる充放電方法が提案
されている。この充放電方法は、好ましくは、満充電で
きる最大充電容量と、放電可能な残存容量の両方を検出
して過充電と過放電を防止する。新しい電池の最大充電
容量は規格容量である。しかしながら、電池の最大充電
容量は、使用するにしたがって次第に小さくなる。残存
容量が最大充電容量を越えるまで充電すると過充電にな
る。また、最大充電容量よりも多く放電させると過放電
となる。
電池容量を検出しながら充放電させる充放電方法が提案
されている。この充放電方法は、好ましくは、満充電で
きる最大充電容量と、放電可能な残存容量の両方を検出
して過充電と過放電を防止する。新しい電池の最大充電
容量は規格容量である。しかしながら、電池の最大充電
容量は、使用するにしたがって次第に小さくなる。残存
容量が最大充電容量を越えるまで充電すると過充電にな
る。また、最大充電容量よりも多く放電させると過放電
となる。
【０００５】放電している電池の残存容量は、充電電流
の積算値から放電電流の積算値を減算して計算できる。
電池の最大充電容量と残存容量が正確に演算できると仮
定すれば、残存容量が最大充電容量になる前に充電を停
止し、また、残存容量が０％となる前に放電を停止して
過充電と過放電を防止できる。
の積算値から放電電流の積算値を減算して計算できる。
電池の最大充電容量と残存容量が正確に演算できると仮
定すれば、残存容量が最大充電容量になる前に充電を停
止し、また、残存容量が０％となる前に放電を停止して
過充電と過放電を防止できる。
【０００６】しかしながら、残存容量と最大充電容量の
両方を、全く誤差のない状態で正確に演算するのは極め
て難しい。充電電流と放電電流の積算値から電池の残存
容量を計算する方法は、充放電を繰り返すと誤差が累積
して次第に大きくなる。このため、演算された残存容量
と電池の実際の残存容量とに差ができる。さらに、最大
充電容量も常に一定でないので、最大充電容量も変化す
る。
両方を、全く誤差のない状態で正確に演算するのは極め
て難しい。充電電流と放電電流の積算値から電池の残存
容量を計算する方法は、充放電を繰り返すと誤差が累積
して次第に大きくなる。このため、演算された残存容量
と電池の実際の残存容量とに差ができる。さらに、最大
充電容量も常に一定でないので、最大充電容量も変化す
る。
【０００７】従来の充放電方法は、電池の残存容量の累
積する誤差を少なくし、さらに、変化する最大充電容量
を特定するために、電池を満充電し、あるいは完全に放
電して容量校正をしている。このことを実現するために
は、使用範囲から校正ポイント電圧になるまで継続して
充電し、あるいは放電させる必要がある。
積する誤差を少なくし、さらに、変化する最大充電容量
を特定するために、電池を満充電し、あるいは完全に放
電して容量校正をしている。このことを実現するために
は、使用範囲から校正ポイント電圧になるまで継続して
充電し、あるいは放電させる必要がある。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】校正ポイント電圧にな
るまで充電し、あるいは放電して電池容量を校正する従
来の方法では、満充電あるいは完全放電させて、電池の
容量校正をすることは可能であるが、校正のために充電
し、あるいは放電させるときに、電池の使用状態が制限
される欠点がある。たとえば、校正のために充電してい
るときには、電池から負荷に電力を供給できなくなる。
また、校正のために放電しているときには、電池を充電
できなくなる欠点がある。
るまで充電し、あるいは放電して電池容量を校正する従
来の方法では、満充電あるいは完全放電させて、電池の
容量校正をすることは可能であるが、校正のために充電
し、あるいは放電させるときに、電池の使用状態が制限
される欠点がある。たとえば、校正のために充電してい
るときには、電池から負荷に電力を供給できなくなる。
また、校正のために放電しているときには、電池を充電
できなくなる欠点がある。
【０００９】電池の充電と放電に制約を受けることは、
あらゆる用途において、電池を理想的な状態で使用でき
なくする。たとえば、自動車用のモーターを駆動する電
池の充放電方法においては、非常に困った弊害が発生す
る。自動車を加速するときに放電できない状態になる
と、走行用のモーターを駆動できなって、モーターによ
る加速が不可能となり、自動車の加速は著しく悪くな
る。モーターを走行用に使用している自動車は、エンジ
ンの効率をよくするために、ほとんど例外なく加速のと
きにモーターを回転させる。いいかえると、エンジンに
よる加速を制限して燃料効率を向上させるように設計し
ているので、モーターによる加速が期待できないと、極
めて加速の悪い自動車となる。さらに、常時はモーター
で加速できる自動車が、電池の容量校正をしているとき
に限ってモーターによる加速ができなくなるので、ドラ
イバーはアクセルの操作を誤りやすく、交通安全の点に
おいても決して好ましくはない。さらに、校正のために
充電を制限している状態で自動車を減速すると、回生制
動により発生する電力を電池の充電に有効に利用できな
くなって、充電効率が悪くなる欠点もある。
あらゆる用途において、電池を理想的な状態で使用でき
なくする。たとえば、自動車用のモーターを駆動する電
池の充放電方法においては、非常に困った弊害が発生す
る。自動車を加速するときに放電できない状態になる
と、走行用のモーターを駆動できなって、モーターによ
る加速が不可能となり、自動車の加速は著しく悪くな
る。モーターを走行用に使用している自動車は、エンジ
ンの効率をよくするために、ほとんど例外なく加速のと
きにモーターを回転させる。いいかえると、エンジンに
よる加速を制限して燃料効率を向上させるように設計し
ているので、モーターによる加速が期待できないと、極
めて加速の悪い自動車となる。さらに、常時はモーター
で加速できる自動車が、電池の容量校正をしているとき
に限ってモーターによる加速ができなくなるので、ドラ
イバーはアクセルの操作を誤りやすく、交通安全の点に
おいても決して好ましくはない。さらに、校正のために
充電を制限している状態で自動車を減速すると、回生制
動により発生する電力を電池の充電に有効に利用できな
くなって、充電効率が悪くなる欠点もある。
【００１０】電池の校正を中止するとこの弊害は発生し
ないが、校正しないで使用される電池は過充電や過放電
によって寿命が短くなる。自動車用のように多数の電池
を使用する高価な組電池においては、いかにして寿命を
長くできるかも極めて大切なことである。
ないが、校正しないで使用される電池は過充電や過放電
によって寿命が短くなる。自動車用のように多数の電池
を使用する高価な組電池においては、いかにして寿命を
長くできるかも極めて大切なことである。
【００１１】さらに、自動車用に限らず、あらゆる用途
に使用される電池は、充電と放電が制約されると、便利
に使用できなくなる欠点がある。
に使用される電池は、充電と放電が制約されると、便利
に使用できなくなる欠点がある。
【００１２】本発明は、従来のこのような欠点を解決す
ることを目的に開発されたものである。本発明の重要な
目的は、電池容量を校正して、充電や放電の制約される
時間帯を最小に極減できる電池の充放電制御方法を提供
することにある。
ることを目的に開発されたものである。本発明の重要な
目的は、電池容量を校正して、充電や放電の制約される
時間帯を最小に極減できる電池の充放電制御方法を提供
することにある。
【００１３】
【課題を解決するための手段】本発明の電池の充放電制
御方法は、電池電圧または残存容量を検出しながら電池
を充放電させる。本発明の請求項１の電池の充放電制御
方法は、電池電圧または残存容量が充電校正領域まで上
昇すると、放電を停止して充電のみをするように制御し
て充電校正ポイント電圧になるまで充電して電池の容量
校正をする。
御方法は、電池電圧または残存容量を検出しながら電池
を充放電させる。本発明の請求項１の電池の充放電制御
方法は、電池電圧または残存容量が充電校正領域まで上
昇すると、放電を停止して充電のみをするように制御し
て充電校正ポイント電圧になるまで充電して電池の容量
校正をする。
【００１４】本発明の請求項２の充放電制御方法は、電
池電圧または残存容量が充電校正領域まで上昇すると、
放電を停止して充電のみをするように制御して充電校正
ポイント電圧になるまで充電して電池の容量校正をし、
その後、電池電圧または残存容量が充電校正領域よりも
小さい設定値になるまで充電を停止する。
池電圧または残存容量が充電校正領域まで上昇すると、
放電を停止して充電のみをするように制御して充電校正
ポイント電圧になるまで充電して電池の容量校正をし、
その後、電池電圧または残存容量が充電校正領域よりも
小さい設定値になるまで充電を停止する。
【００１５】本発明の請求項３の充放電制御方法は、電
池電圧または残存容量が放電校正領域まで降下すると、
充電を停止して放電のみをするように制御して放電校正
ポイント電圧になるまで放電させて電池の容量校正をす
る。
池電圧または残存容量が放電校正領域まで降下すると、
充電を停止して放電のみをするように制御して放電校正
ポイント電圧になるまで放電させて電池の容量校正をす
る。
【００１６】本発明の請求項４の充放電制御方法は、電
池電圧または残存容量が放電校正領域まで降下すると、
充電を停止して放電のみをするように制御して放電校正
ポイント電圧になるまで放電して電池の容量校正をし、
その後、電池電圧または残存容量が放電校正領域よりも
大きい設定値になるまで放電を停止する。
池電圧または残存容量が放電校正領域まで降下すると、
充電を停止して放電のみをするように制御して放電校正
ポイント電圧になるまで放電して電池の容量校正をし、
その後、電池電圧または残存容量が放電校正領域よりも
大きい設定値になるまで放電を停止する。
【００１７】本発明の請求項５の充放電制御方法は、電
池電圧または残存容量が放電校正領域まで降下すると、
充電を停止して放電のみをするように制御して放電校正
ポイント電圧になるまで放電して電池の容量校正をし、
電池電圧または残存容量が充電校正領域まで上昇する
と、放電を停止して充電のみをするように制御して充電
校正ポイント電圧になるまで充電して電池の容量校正を
する。
池電圧または残存容量が放電校正領域まで降下すると、
充電を停止して放電のみをするように制御して放電校正
ポイント電圧になるまで放電して電池の容量校正をし、
電池電圧または残存容量が充電校正領域まで上昇する
と、放電を停止して充電のみをするように制御して充電
校正ポイント電圧になるまで充電して電池の容量校正を
する。
【００１８】本発明の請求項６の充放電制御方法は、電
池電圧または残存容量が放電校正領域まで降下すると、
充電を停止して放電のみをするように制御して放電校正
ポイント電圧になるまで放電して電池の容量校正をし、
その後、電池電圧または残存容量が充電校正領域よりも
小さくて、放電校正領域よりも大きい設定値になるまで
放電を停止し、電池電圧または残存容量が充電校正領域
まで上昇すると、放電を停止して充電のみをするように
制御して充電校正ポイント電圧になるまで充電して電池
の容量校正をし、その後、電池電圧または残存容量が充
電校正領域よりも小さくて、放電校正領域よりも大きい
設定値になるまで充電を停止する。
池電圧または残存容量が放電校正領域まで降下すると、
充電を停止して放電のみをするように制御して放電校正
ポイント電圧になるまで放電して電池の容量校正をし、
その後、電池電圧または残存容量が充電校正領域よりも
小さくて、放電校正領域よりも大きい設定値になるまで
放電を停止し、電池電圧または残存容量が充電校正領域
まで上昇すると、放電を停止して充電のみをするように
制御して充電校正ポイント電圧になるまで充電して電池
の容量校正をし、その後、電池電圧または残存容量が充
電校正領域よりも小さくて、放電校正領域よりも大きい
設定値になるまで充電を停止する。
【００１９】本発明の請求項７の充放電制御方法は、充
電電流と放電電流を積算して、電池の残存容量が充電校
正領域または放電校正領域となったと判定する。
電電流と放電電流を積算して、電池の残存容量が充電校
正領域または放電校正領域となったと判定する。
【００２０】さらに、本発明の請求項８の充放電制御方
法は、充電校正ポイント電圧を、満充電された電池電圧
よりも低く設定し、請求項９の充放電制御方法は、放電
校正ポイント電圧を、完全放電された電池電圧よりも高
く設定している。
法は、充電校正ポイント電圧を、満充電された電池電圧
よりも低く設定し、請求項９の充放電制御方法は、放電
校正ポイント電圧を、完全放電された電池電圧よりも高
く設定している。
【００２１】本発明の請求項１０の充放電制御方法は、
充電校正領域を満充電された電池電圧よりも低く、ある
いは最大充電容量よりも小さい領域に設定している。
充電校正領域を満充電された電池電圧よりも低く、ある
いは最大充電容量よりも小さい領域に設定している。
【００２２】本発明の請求項１１の充放電制御方法は、
放電校正領域を完全放電された電池電圧よりも高く、あ
るいは、残存容量が０よりも大きい領域に設定してい
る。
放電校正領域を完全放電された電池電圧よりも高く、あ
るいは、残存容量が０よりも大きい領域に設定してい
る。
【００２３】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施例を図面に基
づいて説明する。ただし、以下に示す実施例は、本発明
の技術思想を具体化するための電池の充放電制御方法を
例示するものであって、本発明は電池の充放電制御方法
を以下に特定しない。
づいて説明する。ただし、以下に示す実施例は、本発明
の技術思想を具体化するための電池の充放電制御方法を
例示するものであって、本発明は電池の充放電制御方法
を以下に特定しない。
【００２４】本発明の電池の充放電制御方法に使用され
る充放電制御回路のブロック図を図１に示す。この図の
充放電制御回路は、自動車のモーターを駆動する電池の
充放電回路を示している。この図の充放電回路は、電池
１に充放電制御容量検出回路２を介して、負荷３である
モーターと充電機４である発電機を接続している。負荷
３であるモーターは、電池１で直接に駆動され、あるい
はインバーター等の制御回路を介して駆動される。図は
モーターと発電機とを分離している。ただ、モーターを
発電機に併用することもできる。
る充放電制御回路のブロック図を図１に示す。この図の
充放電制御回路は、自動車のモーターを駆動する電池の
充放電回路を示している。この図の充放電回路は、電池
１に充放電制御容量検出回路２を介して、負荷３である
モーターと充電機４である発電機を接続している。負荷
３であるモーターは、電池１で直接に駆動され、あるい
はインバーター等の制御回路を介して駆動される。図は
モーターと発電機とを分離している。ただ、モーターを
発電機に併用することもできる。
【００２５】充放電制御容量検出回路２は、電池１に流
れる充電電流と放電電流を検出する電流検出回路と、電
池電圧を検出する電圧検出回路と、電池の温度を検出す
る温度センサーとを接続している。充放電制御容量検出
回路２は、電池１の温度を温度センサーで検出して、電
池１の温度が設定温度よりも高くなると、電池１の充電
や放電を中断させる。
れる充電電流と放電電流を検出する電流検出回路と、電
池電圧を検出する電圧検出回路と、電池の温度を検出す
る温度センサーとを接続している。充放電制御容量検出
回路２は、電池１の温度を温度センサーで検出して、電
池１の温度が設定温度よりも高くなると、電池１の充電
や放電を中断させる。
【００２６】充放電制御容量検出回路２は、電池１の放
電電流と充電電流と電池電圧から残存容量と最大充電容
量を演算し、演算した残存容量と最大充電容量と電池電
圧から電池の充放電を制御する。充放電制御容量検出回
路２が、電池１の充放電を制御する方法の概略を図２に
示す。この図において横軸は時間軸で、縦軸は電池電圧
または電池１の残存容量である。さらに、この図の上限
のラインは最大充電容量である、電池が１００％に満充
電された状態を示し、下限のラインは電池の残存容量が
０％になって完全に放電された状態を示している。充電
校正領域は、最大充電容量よりも小さい領域に設定さ
れ、放電校正領域は残存容量が０％になった値よりも大
きい領域に設定している。
電電流と充電電流と電池電圧から残存容量と最大充電容
量を演算し、演算した残存容量と最大充電容量と電池電
圧から電池の充放電を制御する。充放電制御容量検出回
路２が、電池１の充放電を制御する方法の概略を図２に
示す。この図において横軸は時間軸で、縦軸は電池電圧
または電池１の残存容量である。さらに、この図の上限
のラインは最大充電容量である、電池が１００％に満充
電された状態を示し、下限のラインは電池の残存容量が
０％になって完全に放電された状態を示している。充電
校正領域は、最大充電容量よりも小さい領域に設定さ
れ、放電校正領域は残存容量が０％になった値よりも大
きい領域に設定している。
【００２７】そして、充電校正ポイント電圧は充電校正
領域の上限に、放電校正ポイント電圧は放電校正領域の
下限に設定している。ただし、充電校正ポイント電圧と
放電校正ポイント電圧は電圧値で設定しているので、充
電校正領域と放電校正領域を電池の残存容量とする方法
にあっては、充電校正ポイント電圧が充電校正領域の上
限に一致し、また、放電校正ポイント電圧が放電校正領
域の下限に必ずしも一致するとは限らない。
領域の上限に、放電校正ポイント電圧は放電校正領域の
下限に設定している。ただし、充電校正ポイント電圧と
放電校正ポイント電圧は電圧値で設定しているので、充
電校正領域と放電校正領域を電池の残存容量とする方法
にあっては、充電校正ポイント電圧が充電校正領域の上
限に一致し、また、放電校正ポイント電圧が放電校正領
域の下限に必ずしも一致するとは限らない。
【００２８】電池の残存容量が約５０％となる位置、あ
るいは、満充電された電圧と完全に放電された電圧との
中間の電圧を設定値としている。
るいは、満充電された電圧と完全に放電された電圧との
中間の電圧を設定値としている。
【００２９】電池は、太線で示す状態で充電と放電を繰
り返す。電池が充電されるとき電池電圧または残存容量
は上昇し、放電されると下向きに下降する。充電してい
る電池の電池電圧または残存容量が充電校正領域に達す
ると、放電を停止して充電のみをするように制御して充
電校正ポイント電圧になるまで充電して電池の容量校正
をする。容量校正は、電池に充電できる最大充電容量を
校正し、さらに、残存容量も校正する。
り返す。電池が充電されるとき電池電圧または残存容量
は上昇し、放電されると下向きに下降する。充電してい
る電池の電池電圧または残存容量が充電校正領域に達す
ると、放電を停止して充電のみをするように制御して充
電校正ポイント電圧になるまで充電して電池の容量校正
をする。容量校正は、電池に充電できる最大充電容量を
校正し、さらに、残存容量も校正する。
【００３０】たとえば、充電校正ポイント電圧を最大充
電容量の７０％に設定しているとき、電池電圧が充電校
正ポイント電圧になると、演算している残存容量を７０
％に校正する。充電電流と放電電流から積算している残
存容量は、７０％の近傍にあっても常に７０％に一致し
ていない。誤差が累積しているからである。演算された
残存容量が７０％でなくても、電池電圧が充電校正ポイ
ント電圧になると、残存容量を７０％に校正する。残存
容量が７０％であることが校正されると、最大充電容量
も校正できる。それは、残存容量を３０％増加した値が
電池の最大充電容量となるからである。
電容量の７０％に設定しているとき、電池電圧が充電校
正ポイント電圧になると、演算している残存容量を７０
％に校正する。充電電流と放電電流から積算している残
存容量は、７０％の近傍にあっても常に７０％に一致し
ていない。誤差が累積しているからである。演算された
残存容量が７０％でなくても、電池電圧が充電校正ポイ
ント電圧になると、残存容量を７０％に校正する。残存
容量が７０％であることが校正されると、最大充電容量
も校正できる。それは、残存容量を３０％増加した値が
電池の最大充電容量となるからである。
【００３１】充電校正ポイント電圧は必ずしも７０％に
設定しない。充電校正ポイント電圧をＡ％に設定してい
るとき、電池電圧がこの電圧まで上昇すると残存容量を
Ａ％に校正する。
設定しない。充電校正ポイント電圧をＡ％に設定してい
るとき、電池電圧がこの電圧まで上昇すると残存容量を
Ａ％に校正する。
【００３２】電池の容量校正をした後、電池電圧または
残存容量が充電校正領域よりも小さい設定値になるまで
充電を停止する。この状態で、電池は、残存容量がほぼ
中央の約５０％となり、その後充放電するのに最適な状
態とする。
残存容量が充電校正領域よりも小さい設定値になるまで
充電を停止する。この状態で、電池は、残存容量がほぼ
中央の約５０％となり、その後充放電するのに最適な状
態とする。
【００３３】その後、充電と放電を繰り返して、電池の
電池電圧または残存容量が放電校正領域に達すると、充
電を停止して放電のみをするように制御して放電校正ポ
イント電圧になるまで放電して電池の容量校正をする。
電池電圧または残存容量が放電校正領域に達すると、充
電を停止して放電のみをするように制御して放電校正ポ
イント電圧になるまで放電して電池の容量校正をする。
【００３４】たとえば、放電校正ポイント電圧を最大放
電容量の３０％に設定しているとき、電池電圧が放電校
正ポイント電圧になると、演算している残存容量を３０
％に校正する。充電電流と放電電流から積算している残
存容量は、３０％の近傍にあっても常に３０％に一致し
ていない。誤差が累積しているからである。演算された
残存容量が３０％でなくても、電池電圧が放電校正ポイ
ント電圧になると、残存容量を３０％に校正する。
電容量の３０％に設定しているとき、電池電圧が放電校
正ポイント電圧になると、演算している残存容量を３０
％に校正する。充電電流と放電電流から積算している残
存容量は、３０％の近傍にあっても常に３０％に一致し
ていない。誤差が累積しているからである。演算された
残存容量が３０％でなくても、電池電圧が放電校正ポイ
ント電圧になると、残存容量を３０％に校正する。
【００３５】放電校正ポイント電圧は必ずしも３０％に
設定しない。放電校正ポイント電圧をＢ％に設定してい
るとき、電池電圧がこの電圧まで降下すると残存容量を
Ｂ％に校正する。
設定しない。放電校正ポイント電圧をＢ％に設定してい
るとき、電池電圧がこの電圧まで降下すると残存容量を
Ｂ％に校正する。
【００３６】さらに、７０％のときの残存容量と３０％
のときの残存容量の差から電池の最大充電容量を演算で
きる。たとえば、充電電流と放電電流を積算した残存容
量が、３０％のときに３２５ｍＡｈで、７０％のときに
７２５ｍＡｈである電池は、最大充電容量の４０％に相
当する容量が４００（７２５−３２５）ｍＡｈであるこ
とから、１００％に相当する最大充電容量の１０００ｍ
Ａｈが演算できる。したがって、充電校正ポイント電圧
と放電校正ポイント電圧になる毎に、充電電流と放電電
流を積算した残存容量の差から、電池の最大充電容量を
校正する。最大充電容量を校正した後は、校正された最
大充電容量をその電池の最大充電容量として、その後の
残存容量の％を演算する。
のときの残存容量の差から電池の最大充電容量を演算で
きる。たとえば、充電電流と放電電流を積算した残存容
量が、３０％のときに３２５ｍＡｈで、７０％のときに
７２５ｍＡｈである電池は、最大充電容量の４０％に相
当する容量が４００（７２５−３２５）ｍＡｈであるこ
とから、１００％に相当する最大充電容量の１０００ｍ
Ａｈが演算できる。したがって、充電校正ポイント電圧
と放電校正ポイント電圧になる毎に、充電電流と放電電
流を積算した残存容量の差から、電池の最大充電容量を
校正する。最大充電容量を校正した後は、校正された最
大充電容量をその電池の最大充電容量として、その後の
残存容量の％を演算する。
【００３７】電池の残存容量を％で表示する場合、電池
の最大充電容量を１００％として、充電電流と放電電流
から積算した残存容量を％に変換する。
の最大充電容量を１００％として、充電電流と放電電流
から積算した残存容量を％に変換する。
【００３８】図２は、電池容量を％で表示している。た
だ、電池容量はＡｈで表示することもできる。たとえ
ば、最大充電容量が１０００ｍＡｈで、充電校正ポイン
ト電圧を最大充電容量の７０％とし、放電校正ポイント
電圧を最大充電容量の３０％としている電池は、充電校
正ポイント電圧になったときに残存容量を７００ｍＡｈ
に校正し、また、放電校正ポイント電圧になったときに
は、残存容量を３００ｍＡｈに校正する。
だ、電池容量はＡｈで表示することもできる。たとえ
ば、最大充電容量が１０００ｍＡｈで、充電校正ポイン
ト電圧を最大充電容量の７０％とし、放電校正ポイント
電圧を最大充電容量の３０％としている電池は、充電校
正ポイント電圧になったときに残存容量を７００ｍＡｈ
に校正し、また、放電校正ポイント電圧になったときに
は、残存容量を３００ｍＡｈに校正する。
【００３９】その後、充電校正ポイント電圧のときの残
存容量と、放電校正ポイント電圧のきの残存容量から校
正した最大充電容量が８００ｍＡｈに減少した電池は、
充電校正ポイント電圧になると残存容量を５６０ｍＡｈ
（８００×０．７）に校正し、放電校正ポイント電圧に
なったときには残存容量を２４０ｍＡｈ（８００×０．
３）に校正する。
存容量と、放電校正ポイント電圧のきの残存容量から校
正した最大充電容量が８００ｍＡｈに減少した電池は、
充電校正ポイント電圧になると残存容量を５６０ｍＡｈ
（８００×０．７）に校正し、放電校正ポイント電圧に
なったときには残存容量を２４０ｍＡｈ（８００×０．
３）に校正する。
【００４０】以上の電池の充放電制御方法は、充電校正
領域になった電池を充電校正ポイント電圧まで充電して
容量校正し、また、放電校正領域になった電池を放電校
正ポイント電圧まで放電して電池の容量校正をしてい
る。この電池の充放電制御方法は、最も正確に容量校正
できる。
領域になった電池を充電校正ポイント電圧まで充電して
容量校正し、また、放電校正領域になった電池を放電校
正ポイント電圧まで放電して電池の容量校正をしてい
る。この電池の充放電制御方法は、最も正確に容量校正
できる。
【００４１】ただ、本発明の電池の充放電制御方法は、
必ずしも充電校正領域になった電池を充電校正ポイント
電圧まで充電し、あるいは放電校正領域になった電池を
放電校正ポイント電圧まで放電して容量校正する必要は
なく、充電校正領域になった電池を充電校正ポイント電
圧まで充電して容量校正して、放電校正領域になった電
池は放電校正ポイント電圧まで放電して容量校正しない
方法、あるいは、反対に放電校正領域になった電池は放
電校正ポイント電圧まで放電して容量校正するが、充電
校正領域になった電池は充電校正ポイント電圧まで充電
して容量校正しない方法とすることもできる。
必ずしも充電校正領域になった電池を充電校正ポイント
電圧まで充電し、あるいは放電校正領域になった電池を
放電校正ポイント電圧まで放電して容量校正する必要は
なく、充電校正領域になった電池を充電校正ポイント電
圧まで充電して容量校正して、放電校正領域になった電
池は放電校正ポイント電圧まで放電して容量校正しない
方法、あるいは、反対に放電校正領域になった電池は放
電校正ポイント電圧まで放電して容量校正するが、充電
校正領域になった電池は充電校正ポイント電圧まで充電
して容量校正しない方法とすることもできる。
【００４２】たとえば、本発明の電池の充放電制御方法
は、充電校正ポイント電圧まで充電して容量校正した
後、一定時間経過すると、電池を放電校正ポイント電圧
まで放電して容量校正することもできる。また、放電校
正ポイント電圧まで放電して容量校正した後、一定時間
経過後に充電校正ポイント電圧まで充電して容量校正す
ることもできる。
は、充電校正ポイント電圧まで充電して容量校正した
後、一定時間経過すると、電池を放電校正ポイント電圧
まで放電して容量校正することもできる。また、放電校
正ポイント電圧まで放電して容量校正した後、一定時間
経過後に充電校正ポイント電圧まで充電して容量校正す
ることもできる。
【００４３】さらに、以上の電池の充放電制御方法は、
充電校正ポイント電圧まで充電して容量校正した後に設
定値まで放電し、あるいは、放電校正ポイント電圧まで
放電して容量校正した後に設定値まで充電している。こ
の充放電制御方法は、容量校正した後に電池を充放電で
きる理想的な状態に設定できる。ただ、本発明の電池の
充放電制御方法は、充電校正ポイント電圧まで充電して
容量校正し、あるいは、放電校正ポイント電圧まで放電
して容量校正した後、自由に充放電させることもでき
る。
充電校正ポイント電圧まで充電して容量校正した後に設
定値まで放電し、あるいは、放電校正ポイント電圧まで
放電して容量校正した後に設定値まで充電している。こ
の充放電制御方法は、容量校正した後に電池を充放電で
きる理想的な状態に設定できる。ただ、本発明の電池の
充放電制御方法は、充電校正ポイント電圧まで充電して
容量校正し、あるいは、放電校正ポイント電圧まで放電
して容量校正した後、自由に充放電させることもでき
る。
【００４４】充放電制御容量検出回路は、図３に示すフ
ローチャートにしたがって、以下のようにして、電池の
容量校正をしながら充放電を制御する。
ローチャートにしたがって、以下のようにして、電池の
容量校正をしながら充放電を制御する。
【００４５】 通常の充放電制御 ［ｎ＝１のステップ］充放電制御容量検出回路２は、電
池電圧または残存容量が充電校正領域まで上昇したかど
うかを判定する。充電校正領域まで上昇すると、のサ
ブルーチンにジャンプする。 ［ｎ＝２のステップ］電池電圧または残存容量が充電校
正領域まで上昇していないと、充放電制御容量検出回路
２は、電池電圧または残存容量が放電校正領域まで降下
したかどうかを判定する。電池電圧または残存容量が放
電校正領域まで低下するとのステップにジャンプす
る。 ［ｎ＝３のステップ］電池電圧または残存容量が放電校
正領域まで降下していないと、電池の充放電を通常の状
態で制御する。すなわち、電池を放電させる必要がある
ときには放電させて、充電する必要があるときには充電
する。その後、ｎ＝１〜３のステップのループして、充
放電を制御する。
池電圧または残存容量が充電校正領域まで上昇したかど
うかを判定する。充電校正領域まで上昇すると、のサ
ブルーチンにジャンプする。 ［ｎ＝２のステップ］電池電圧または残存容量が充電校
正領域まで上昇していないと、充放電制御容量検出回路
２は、電池電圧または残存容量が放電校正領域まで降下
したかどうかを判定する。電池電圧または残存容量が放
電校正領域まで低下するとのステップにジャンプす
る。 ［ｎ＝３のステップ］電池電圧または残存容量が放電校
正領域まで降下していないと、電池の充放電を通常の状
態で制御する。すなわち、電池を放電させる必要がある
ときには放電させて、充電する必要があるときには充電
する。その後、ｎ＝１〜３のステップのループして、充
放電を制御する。
【００４６】のサブルーチン ［ｎ＝４のステップ］電池電圧または残存容量が充電校
正領域まで上昇すると、電池の放電を禁止する。 ［ｎ＝５のステップ］その後、電池を充電する。 ［ｎ＝６のステップ］充電した後、電池電圧が充電校正
ポイント電圧まで上昇したかどうかを判定し、電池電圧
が充電校正ポイント電圧に上昇するまでｎ＝５、６のス
テップをループする。 ［ｎ＝７、８、９のステップ］電池電圧が充電校正ポイ
ント電圧まで上昇すると、放電の禁止を解除して電池の
容量校正をし、その後充電を禁止する。 ［ｎ＝１０、１１のステップ］その後、電池を放電させ
た後、電池電圧または残存容量を設定値に比較して、電
池電圧または残存容量が設定値になるまで、このステッ
プをループする。 ［ｎ＝１２のステップ］電池電圧または残存容量が設定
値以下になると、充電禁止状態を解除して、のｎ＝１
のステップにジャンプする。
正領域まで上昇すると、電池の放電を禁止する。 ［ｎ＝５のステップ］その後、電池を充電する。 ［ｎ＝６のステップ］充電した後、電池電圧が充電校正
ポイント電圧まで上昇したかどうかを判定し、電池電圧
が充電校正ポイント電圧に上昇するまでｎ＝５、６のス
テップをループする。 ［ｎ＝７、８、９のステップ］電池電圧が充電校正ポイ
ント電圧まで上昇すると、放電の禁止を解除して電池の
容量校正をし、その後充電を禁止する。 ［ｎ＝１０、１１のステップ］その後、電池を放電させ
た後、電池電圧または残存容量を設定値に比較して、電
池電圧または残存容量が設定値になるまで、このステッ
プをループする。 ［ｎ＝１２のステップ］電池電圧または残存容量が設定
値以下になると、充電禁止状態を解除して、のｎ＝１
のステップにジャンプする。
【００４７】のサブルーチン ［ｎ＝１３のステップ］電池電圧または残存容量が放電
校正領域まで低下すると、電池の充電を禁止する。 ［ｎ＝１４のステップ］その後、電池を放電させる。 ［ｎ＝１５のステップ］放電させた後、電池電圧が放電
校正ポイント電圧まで低下したかどうかを判定し、電池
電圧が放電校正ポイント電圧に降下するまでｎ＝１４、
１５のステップをループする。 ［ｎ＝１６、１７、１８のステップ］電池電圧が放電校
正ポイント電圧まで低下すると、充電の禁止を解除して
電池の容量校正をし、その後放電を禁止する。 ［ｎ＝１９、２０のステップ］その後、電池を充電した
後、電池電圧または残存容量を設定値に比較して、電池
電圧または残存容量が設定値になるまで、このステップ
をループする。 ［ｎ＝２１のステップ］電池電圧または残存容量が設定
値以上になると、放電禁止状態を解除して、のｎ＝１
のステップにジャンプする。
校正領域まで低下すると、電池の充電を禁止する。 ［ｎ＝１４のステップ］その後、電池を放電させる。 ［ｎ＝１５のステップ］放電させた後、電池電圧が放電
校正ポイント電圧まで低下したかどうかを判定し、電池
電圧が放電校正ポイント電圧に降下するまでｎ＝１４、
１５のステップをループする。 ［ｎ＝１６、１７、１８のステップ］電池電圧が放電校
正ポイント電圧まで低下すると、充電の禁止を解除して
電池の容量校正をし、その後放電を禁止する。 ［ｎ＝１９、２０のステップ］その後、電池を充電した
後、電池電圧または残存容量を設定値に比較して、電池
電圧または残存容量が設定値になるまで、このステップ
をループする。 ［ｎ＝２１のステップ］電池電圧または残存容量が設定
値以上になると、放電禁止状態を解除して、のｎ＝１
のステップにジャンプする。
【００４８】
【発明の効果】本発明の電池の充放電制御方法は、電池
容量を校正するときに、充電や放電の制約される時間帯
を最小に極減できる特長がある。それは、電池電圧また
は残存容量が充電校正領域まで上昇すると放電を停止し
て充電のみをするように制御して充電校正ポイント電圧
になるまで充電して電池の容量校正し、あるいは、電池
電圧または残存容量が放電校正領域まで降下すると充電
を停止して放電のみをするように制御して放電校正ポイ
ント電圧まで放電して電池の容量校正をするからであ
る。
容量を校正するときに、充電や放電の制約される時間帯
を最小に極減できる特長がある。それは、電池電圧また
は残存容量が充電校正領域まで上昇すると放電を停止し
て充電のみをするように制御して充電校正ポイント電圧
になるまで充電して電池の容量校正し、あるいは、電池
電圧または残存容量が放電校正領域まで降下すると充電
を停止して放電のみをするように制御して放電校正ポイ
ント電圧まで放電して電池の容量校正をするからであ
る。
【００４９】以上の方法で容量校正をする本発明の充電
制御方法は、容量校正を短時間で処理できるために、頻
繁に容量校正をしてより正確に残存容量等を表示でき
る。また、より正確に容量校正できるので、電池の過充
電や過放電を防止しながら、理想的な状態で充放電でき
る特長も実現できる。
制御方法は、容量校正を短時間で処理できるために、頻
繁に容量校正をしてより正確に残存容量等を表示でき
る。また、より正確に容量校正できるので、電池の過充
電や過放電を防止しながら、理想的な状態で充放電でき
る特長も実現できる。
【図１】本発明の実施例の電池の充放電制御方法に使用
する充放電制御回路のブロック図
する充放電制御回路のブロック図
【図２】図１に示す充放電制御回路の充放電制御容量検
出回路が電池の充放電を制御する状態を示す概略図
出回路が電池の充放電を制御する状態を示す概略図
【図３】図１に示す充放電制御回路の充放電制御容量検
出回路が電池の充放電を制御する状態を示すフローチャ
ート図
出回路が電池の充放電を制御する状態を示すフローチャ
ート図
１…電池 ２…充放電制御容量検出回路 ３…負荷 ４…充電機
Claims (11)
- 【請求項１】 電池電圧または残存容量を検出しながら
電池を充放電させる充電制御方法において、 電池電圧または残存容量が充電校正領域まで上昇すると
放電を停止して充電のみをするように制御して充電校正
ポイント電圧になるまで充電して電池の容量校正をする
ことを特徴とする電池の充放電制御方法。 - 【請求項２】 電池電圧または残存容量を検出しながら
電池を充放電させる充電制御方法において、 電池電圧または残存容量が充電校正領域まで上昇すると
放電を停止して充電のみをするように制御して充電校正
ポイント電圧になるまで充電して電池の容量校正をし、
その後、電池電圧または残存容量が充電校正領域よりも
小さい設定値になるまで充電を停止することを特徴とす
る電池の充放電制御方法。 - 【請求項３】 電池電圧または残存容量を検出しながら
電池を充放電させる充電制御方法において、 電池電圧または残存容量が放電校正領域まで降下すると
充電を停止して放電のみをするように制御して放電校正
ポイント電圧になるまで放電して電池の容量校正をする
ことを特徴とする電池の充放電制御方法。 - 【請求項４】 電池容量または残存容量を検出しながら
電池を充放電させる充電制御方法において、 電池電圧または残存容量が放電校正領域まで降下すると
充電を停止して放電のみをするように制御して放電校正
ポイント電圧になるまで放電して電池の容量校正をし、
その後、電池電圧または残存容量が放電校正領域よりも
大きい設定値になるまで放電を停止することを特徴とす
る電池の充放電制御方法。 - 【請求項５】 電池電圧または残存容量を検出しながら
電池を充放電させる充電制御方法において、 電池電圧または残存容量が放電校正領域まで降下すると
充電を停止して放電のみをするように制御して放電校正
ポイント電圧になるまで放電して電池の容量校正をし、 電池電圧または残存容量が充電校正領域まで上昇すると
放電を停止して充電のみをするように制御して充電校正
ポイント電圧になるまで充電して電池の容量校正をする
ことを特徴とする電池の充放電制御方法。 - 【請求項６】 電池電圧または残存容量を検出しながら
電池を充放電させる充電制御方法において、 電池電圧または残存容量が放電校正領域まで降下すると
充電を停止して放電のみをするように制御して放電校正
ポイント電圧になるまで放電して電池の容量校正をし、
その後、電池電圧または残存容量が充電校正領域よりも
小さくて、放電校正領域よりも大きい設定値になるまで
放電を停止し、 電池電圧または残存容量が充電校正領域まで上昇すると
放電を停止して充電のみをするように制御して充電校正
ポイント電圧になるまで充電して電池の容量校正をし、
その後、電池電圧または残存容量が充電校正領域よりも
小さくて、放電校正領域よりも大きい設定値になるまで
充電を停止することを特徴とする電池の充放電制御方
法。 - 【請求項７】 充電電流と放電電流を積算して、電池の
残存容量が充電校正領域または放電校正領域となったと
判定する請求項１〜６のいずれかに記載される電池の充
放電制御方法。 - 【請求項８】 充電校正ポイント電圧を、満充電された
電池電圧よりも低く設定している請求項１、２、５、６
のいずれかに記載される電池の充放電制御方法。 - 【請求項９】 放電校正ポイント電圧を、完全放電され
た電池電圧よりも高く設定している請求項３〜６のいず
れかに記載される電池の充放電制御方法。 - 【請求項１０】 充電校正領域が満充電された電池電圧
よりも低く、あるいは最大充電容量よりも小さい領域に
設定されている請求項１、２、５、６のいずれかに記載
される電池の充放電制御方法。 - 【請求項１１】 放電校正領域が完全放電された電池電
圧よりも高く、あるいは、残存容量が０よりも大きい領
域に設定されている請求項３〜６のいずれかに記載され
る電池の充放電制御方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21289899A JP3754239B2 (ja) | 1999-07-27 | 1999-07-27 | 電池の充放電制御方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21289899A JP3754239B2 (ja) | 1999-07-27 | 1999-07-27 | 電池の充放電制御方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001045668A true JP2001045668A (ja) | 2001-02-16 |
| JP3754239B2 JP3754239B2 (ja) | 2006-03-08 |
Family
ID=16630110
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP21289899A Expired - Fee Related JP3754239B2 (ja) | 1999-07-27 | 1999-07-27 | 電池の充放電制御方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3754239B2 (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102170151A (zh) * | 2010-02-25 | 2011-08-31 | 三洋电机株式会社 | 蓄电系统 |
| CN103107580A (zh) * | 2011-11-11 | 2013-05-15 | 湖南丰日电源电气股份有限公司 | 智能型脉冲充放电机 |
| JP2013158087A (ja) * | 2012-01-27 | 2013-08-15 | Toyota Motor Corp | 蓄電システム及び充電状態推定方法 |
| JP2016514884A (ja) * | 2013-03-25 | 2016-05-23 | オキシス エナジー リミテッド | リチウム−硫黄電池の循環方法 |
-
1999
- 1999-07-27 JP JP21289899A patent/JP3754239B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102170151A (zh) * | 2010-02-25 | 2011-08-31 | 三洋电机株式会社 | 蓄电系统 |
| EP2362479A1 (en) * | 2010-02-25 | 2011-08-31 | Sanyo Electric Co., Ltd. | Power storage system |
| CN103107580A (zh) * | 2011-11-11 | 2013-05-15 | 湖南丰日电源电气股份有限公司 | 智能型脉冲充放电机 |
| JP2013158087A (ja) * | 2012-01-27 | 2013-08-15 | Toyota Motor Corp | 蓄電システム及び充電状態推定方法 |
| JP2016514884A (ja) * | 2013-03-25 | 2016-05-23 | オキシス エナジー リミテッド | リチウム−硫黄電池の循環方法 |
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|---|---|
| JP3754239B2 (ja) | 2006-03-08 |
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