JP2001314045A - 充電装置 - Google Patents
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- 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
Abstract
(57)【要約】
【課題】充電装置の周囲温度に比べて、バッテリの温度
が異常に高くなる使用状態において、バッテリの寿命を
長くする。 【解決手段】充電装置の周囲温度及びバッテリ3の温度
を測定する。そして、前記周囲温度や前記バッテリ3の
温度が高くなった場合には、充電器2の制限電流値及び
充電電圧値を減少させて充電することによって、バッテ
リ3の過充電を防止する。
が異常に高くなる使用状態において、バッテリの寿命を
長くする。 【解決手段】充電装置の周囲温度及びバッテリ3の温度
を測定する。そして、前記周囲温度や前記バッテリ3の
温度が高くなった場合には、充電器2の制限電流値及び
充電電圧値を減少させて充電することによって、バッテ
リ3の過充電を防止する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、バッテリの充電装
置に関するものである。
置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】バッテリとして鉛蓄電池を用いた場合に
おける、従来の充電装置の例を図２に示す。図２に示す
充電装置は、商用電源1を用い、充電器2、バッテリ3、
電圧検出回路4、電流検出回路5、周囲温度センサ6、A/D
変換機8a〜c、PWM発生器9、充電器制御部10、電圧基準
値設定部11、電流基準値設定部12及び電圧温度傾斜設定
部13から構成されている。この充電装置は、停電時にお
いて無停電電源装置に電力を供給するバッテリ3を充電
する場合などに用いられている。
おける、従来の充電装置の例を図２に示す。図２に示す
充電装置は、商用電源1を用い、充電器2、バッテリ3、
電圧検出回路4、電流検出回路5、周囲温度センサ6、A/D
変換機8a〜c、PWM発生器9、充電器制御部10、電圧基準
値設定部11、電流基準値設定部12及び電圧温度傾斜設定
部13から構成されている。この充電装置は、停電時にお
いて無停電電源装置に電力を供給するバッテリ3を充電
する場合などに用いられている。
【０００３】充電器2の出力である電圧値は、電圧検出
回路4とA/D変換機8aを介し、充電電流値は電流検出回路
5とA/D変換機8bを介して、それぞれ充電器制御部10に取
り込む。
回路4とA/D変換機8aを介し、充電電流値は電流検出回路
5とA/D変換機8bを介して、それぞれ充電器制御部10に取
り込む。
【０００４】電圧基準値設定部11には、充電電圧値の基
準となる電圧基準値（図２において、一例として、２．
２７５V/セルと表示）とA/D変換機8cからの信号を入力
する。また、電圧温度傾斜設定部13とは、充電装置が設
置されている周囲温度に応じて、充電器2からの充電電
圧値を調整する回路である。なお、充電装置の周囲温度
が高くなると前記充電器2からの充電電圧値を低くする
ように設定するのが一般的である。そして、電圧基準値
設定部11からの信号が充電器制御部10に出力される。
準となる電圧基準値（図２において、一例として、２．
２７５V/セルと表示）とA/D変換機8cからの信号を入力
する。また、電圧温度傾斜設定部13とは、充電装置が設
置されている周囲温度に応じて、充電器2からの充電電
圧値を調整する回路である。なお、充電装置の周囲温度
が高くなると前記充電器2からの充電電圧値を低くする
ように設定するのが一般的である。そして、電圧基準値
設定部11からの信号が充電器制御部10に出力される。
【０００５】電流基準値設定部12には、充電器2の制限
電流値とする電流基準値（図２において、一例として0.
1CAを使用）を入力する。すなわち、バッテリ3の充放電
状態にかかわらず、充電器2からの充電電流値の最大値
を設定をするのが、電流基準値設定部12である。そし
て、電流基準値設定部12からの信号が充電器制御部10に
出力される。
電流値とする電流基準値（図２において、一例として0.
1CAを使用）を入力する。すなわち、バッテリ3の充放電
状態にかかわらず、充電器2からの充電電流値の最大値
を設定をするのが、電流基準値設定部12である。そし
て、電流基準値設定部12からの信号が充電器制御部10に
出力される。
【０００６】充電器制御部10は電流基準値（例えば0.1C
A）を越えないように、パルス幅を絞ることによってバ
ッテリ3の充電電圧値を制御する。たとえば、基準とし
ている２５℃において、充電電流値が0.1CA未満であれ
ば、充電電圧値を2.275Ｖ／セルに保って充電し、充電
電流値が0.1CAを越えた場合は、パルス幅を絞ることに
よって充電電圧値を2.275Ｖ／セルよりも低くするよう
に制御する。すなわち、充電器制御部10は前記A/D変換
機8a、b、電圧基準値設定部11及び電流基準値設定部12か
らの信号に応じて、充電器2の動作が最適になるようにP
WM発生器9を制御する回路である。
A）を越えないように、パルス幅を絞ることによってバ
ッテリ3の充電電圧値を制御する。たとえば、基準とし
ている２５℃において、充電電流値が0.1CA未満であれ
ば、充電電圧値を2.275Ｖ／セルに保って充電し、充電
電流値が0.1CAを越えた場合は、パルス幅を絞ることに
よって充電電圧値を2.275Ｖ／セルよりも低くするよう
に制御する。すなわち、充電器制御部10は前記A/D変換
機8a、b、電圧基準値設定部11及び電流基準値設定部12か
らの信号に応じて、充電器2の動作が最適になるようにP
WM発生器9を制御する回路である。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】前記充電装置は、周囲
温度や充電電流値によって、充電器の充電電圧値を制御
するものである。なお、充電装置の設置されている場所
の通風性や日当たりなどによって、充電装置の周囲温度
とバッテリの温度とが必ずしも対応しない場合が認めら
れた。そして、周囲温度に比べてバッテリの温度が異常
に高い場合にはバッテリが過充電されるため、その寿命
が短くなるという問題点があった。
温度や充電電流値によって、充電器の充電電圧値を制御
するものである。なお、充電装置の設置されている場所
の通風性や日当たりなどによって、充電装置の周囲温度
とバッテリの温度とが必ずしも対応しない場合が認めら
れた。そして、周囲温度に比べてバッテリの温度が異常
に高い場合にはバッテリが過充電されるため、その寿命
が短くなるという問題点があった。
【０００８】本発明の目的は、周囲温度に比べてバッテ
リの温度が異常に高くなるような使用状態においても、
バッテリの寿命を長くすることによって、その交換時期
を長くできる充電装置を提供することである。
リの温度が異常に高くなるような使用状態においても、
バッテリの寿命を長くすることによって、その交換時期
を長くできる充電装置を提供することである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】上記した課題を解決する
ために、本発明は周囲温度とバッテリ温度の両方を測定
し、それらの温度によって充電器を制御してバッテリが
過充電となるのを防止することにした。
ために、本発明は周囲温度とバッテリ温度の両方を測定
し、それらの温度によって充電器を制御してバッテリが
過充電となるのを防止することにした。
【００１０】すなわち、第一の発明は、バッテリを制限
電流値以下の電流値で定電圧充電し、かつ周囲温度の上
昇とともに電圧値を低下させて前記定電圧充電するバッ
テリの充電装置において、前記周囲温度の上昇とともに
前記制限電流値を減少させることを特徴とし、第二の発
明は、前記電圧値は、バッテリ温度の上昇とともに低下
させることを特徴とし、第三の発明は、前記制限電流値
は、バッテリ温度の上昇とともに減少させることを特徴
としている。
電流値以下の電流値で定電圧充電し、かつ周囲温度の上
昇とともに電圧値を低下させて前記定電圧充電するバッ
テリの充電装置において、前記周囲温度の上昇とともに
前記制限電流値を減少させることを特徴とし、第二の発
明は、前記電圧値は、バッテリ温度の上昇とともに低下
させることを特徴とし、第三の発明は、前記制限電流値
は、バッテリ温度の上昇とともに減少させることを特徴
としている。
【００１１】
【実施例】バッテリとして鉛蓄電池を用いた場合におけ
る、本発明を用いた充電装置の実施例を図１に示す。図
１に示すように本発明による充電装置は、バッテリ温度
センサ7、A/D変換機8d及び電流温度傾斜設定部14を新た
に設けて充電器2を制御するものである。本実施例で
は、公称容量が7Ahの密閉形鉛蓄電池を72セル直列接続
して実験した。
る、本発明を用いた充電装置の実施例を図１に示す。図
１に示すように本発明による充電装置は、バッテリ温度
センサ7、A/D変換機8d及び電流温度傾斜設定部14を新た
に設けて充電器2を制御するものである。本実施例で
は、公称容量が7Ahの密閉形鉛蓄電池を72セル直列接続
して実験した。
【００１２】すなわち、図１に示す充電装置は、商用電
源1を用い、充電器2、バッテリ3、電圧検出回路4、電流
検出回路5、周囲温度センサ6、バッテリ温度センサ7、A
/D変換機8a〜d、PWM発生器9、充電器制御部10、電圧基
準値設定部11、電流基準値設定部12、電圧温度傾斜設定
部13及び電流温度傾斜設定部14から構成されている。
源1を用い、充電器2、バッテリ3、電圧検出回路4、電流
検出回路5、周囲温度センサ6、バッテリ温度センサ7、A
/D変換機8a〜d、PWM発生器9、充電器制御部10、電圧基
準値設定部11、電流基準値設定部12、電圧温度傾斜設定
部13及び電流温度傾斜設定部14から構成されている。
【００１３】充電器2からの出力である充電電圧値は、
電圧検出回路4とA/D変換機8aを介して、充電器2からの
充電電流値は電流検出回路5とA/D変換機8bを介して、そ
れぞれ充電器制御部10に取り込む。
電圧検出回路4とA/D変換機8aを介して、充電器2からの
充電電流値は電流検出回路5とA/D変換機8bを介して、そ
れぞれ充電器制御部10に取り込む。
【００１４】電圧基準値設定部11には、充電電圧値の基
準となる電圧基準値（図１において、一例として、２．
２７５V/セルと表示）、A/D変換機8cからの信号と、電
圧温度傾斜設定部13からの信号を入力する。すなわち、
充電装置の周囲温度とバッテリ3の温度は、周囲温度セ
ンサ6とバッテリ温度センサ7を用いて測定し、それぞれ
の出力電圧をA/D変換機8cを介して電圧基準値設定部11
に入力する。
準となる電圧基準値（図１において、一例として、２．
２７５V/セルと表示）、A/D変換機8cからの信号と、電
圧温度傾斜設定部13からの信号を入力する。すなわち、
充電装置の周囲温度とバッテリ3の温度は、周囲温度セ
ンサ6とバッテリ温度センサ7を用いて測定し、それぞれ
の出力電圧をA/D変換機8cを介して電圧基準値設定部11
に入力する。
【００１５】電圧温度傾斜設定部13は、充電装置が設置
されている周囲温度やバッテリの温度に応じて、充電器
2からの充電電圧値を調整する回路である。なお、これ
らの温度が高くなると前記充電器2からの充電電圧値を
低くするように電圧基準値設定部11で設定する。そし
て、電圧基準値設定部11からの信号は、充電器制御部10
に出力される。
されている周囲温度やバッテリの温度に応じて、充電器
2からの充電電圧値を調整する回路である。なお、これ
らの温度が高くなると前記充電器2からの充電電圧値を
低くするように電圧基準値設定部11で設定する。そし
て、電圧基準値設定部11からの信号は、充電器制御部10
に出力される。
【００１６】本実施例において２５℃を基準とし、充電
電圧値の基準値を2.275Ｖ／セルとし、周囲温度の上昇
によって−3.3ｍＶ／℃・セルの傾斜を設けた。すなわ
ち、７２セルの鉛蓄電池を積層したバッテリ3を使用す
る場合には、充電器2の充電電圧値として、２５℃では1
63.5Ｖ（2.275×72V）、３５℃では161.1Ｖ（163.5Ｖ−
3.3ｍＶ×１０×７２）、１５℃では165.9Ｖ（163.5Ｖ
＋3.3ｍＶ×１０×７２）とした。
電圧値の基準値を2.275Ｖ／セルとし、周囲温度の上昇
によって−3.3ｍＶ／℃・セルの傾斜を設けた。すなわ
ち、７２セルの鉛蓄電池を積層したバッテリ3を使用す
る場合には、充電器2の充電電圧値として、２５℃では1
63.5Ｖ（2.275×72V）、３５℃では161.1Ｖ（163.5Ｖ−
3.3ｍＶ×１０×７２）、１５℃では165.9Ｖ（163.5Ｖ
＋3.3ｍＶ×１０×７２）とした。
【００１７】電流基準値設定部12には、充電器2からの
充電電流値を制限する電流基準値（図１において、一例
として0.1CAを使用）と、A/D変換機8dからの信号と、電
流温度傾斜設定部14からの信号を入力する。なお、電流
温度傾斜設定部14は前記周囲温度やバッテリの温度に応
じて、制限電流値を設定する回路である。すなわち、バ
ッテリ3の充放電状態にかかわらず、充電器2からの充電
電流値が、前記電流基準値を超えないような値に設定す
るとともに、充電装置の周囲温度やバッテリ3の温度に
応じて、前記電流基準値を調節するのが電流基準値設定
部12である。そして、電流基準値設定部12からの信号は
充電器制御部10に出力される。
充電電流値を制限する電流基準値（図１において、一例
として0.1CAを使用）と、A/D変換機8dからの信号と、電
流温度傾斜設定部14からの信号を入力する。なお、電流
温度傾斜設定部14は前記周囲温度やバッテリの温度に応
じて、制限電流値を設定する回路である。すなわち、バ
ッテリ3の充放電状態にかかわらず、充電器2からの充電
電流値が、前記電流基準値を超えないような値に設定す
るとともに、充電装置の周囲温度やバッテリ3の温度に
応じて、前記電流基準値を調節するのが電流基準値設定
部12である。そして、電流基準値設定部12からの信号は
充電器制御部10に出力される。
【００１８】本実施例では２５℃を基準として、公称容
量が７Ａｈのバッテリを用い、制限電流値を0.7A（0.1C
A）とした。そして、電流温度傾斜設定部14によって、
基準とする制限電流値0.7A（0.1CA）に対して適切な温
度傾斜を設けた。すなわち、周囲温度やバッテリの温度
が２５℃以下では制限電流値を0.7Ａ（0.1CA）とし、２
５〜３５℃では制限電流値を0.6Ａ、３５℃を超える場
合には制限電流値を0.5Ａに減少させて実験した。な
お、図２に示す従来の充電装置は、制限電流値を0.7Ａ
（0.1CA）に固定していた。
量が７Ａｈのバッテリを用い、制限電流値を0.7A（0.1C
A）とした。そして、電流温度傾斜設定部14によって、
基準とする制限電流値0.7A（0.1CA）に対して適切な温
度傾斜を設けた。すなわち、周囲温度やバッテリの温度
が２５℃以下では制限電流値を0.7Ａ（0.1CA）とし、２
５〜３５℃では制限電流値を0.6Ａ、３５℃を超える場
合には制限電流値を0.5Ａに減少させて実験した。な
お、図２に示す従来の充電装置は、制限電流値を0.7Ａ
（0.1CA）に固定していた。
【００１９】充電器制御部10は電流基準値（例えば0.1C
A）を越えないように、パルス幅を絞ることによりバッ
テリ3の充電電圧値を制御する。たとえば、基準として
いる周囲温度やバッテリの温度が２５℃以下の場合にお
いて、充電電流値が0.1CA未満であれば、充電電圧値を
2.275Ｖ／セルに保って充電し、充電電流値が0.1CAを越
えた場合は、パルス幅を絞ることにより充電電圧値を2.
275Ｖ／セルよりも低く制御した。すなわち、充電器制
御部10は、前記A/D変換機8a、b、電圧基準値設定部11及
び電流基準値設定部12からの信号に応じて、充電器2の
動作が最適になるようにPWM発生器9を制御する回路であ
る。
A）を越えないように、パルス幅を絞ることによりバッ
テリ3の充電電圧値を制御する。たとえば、基準として
いる周囲温度やバッテリの温度が２５℃以下の場合にお
いて、充電電流値が0.1CA未満であれば、充電電圧値を
2.275Ｖ／セルに保って充電し、充電電流値が0.1CAを越
えた場合は、パルス幅を絞ることにより充電電圧値を2.
275Ｖ／セルよりも低く制御した。すなわち、充電器制
御部10は、前記A/D変換機8a、b、電圧基準値設定部11及
び電流基準値設定部12からの信号に応じて、充電器2の
動作が最適になるようにPWM発生器9を制御する回路であ
る。
【００２０】図１に示す本発明の充電器回路部と、図２
に示す従来の充電器回路部を有する充電装置において、
バッテリ3として144V（７２セル直列接続）-7Ahの密閉
形鉛蓄電池を用い、各周囲温度で寿命試験をした結果を
表１に示す。本発明を用いると、密閉形鉛蓄電池の寿命
が長く好ましいことがわかる。本発明を用いると、充電
装置の設置場所や周囲温度などの影響によって、バッテ
リの温度が異常に高くなった場合においても、充電器2
からの充電電流値を減らすことができ、バッテリが過充
電されにくくなったためと考えられる。
に示す従来の充電器回路部を有する充電装置において、
バッテリ3として144V（７２セル直列接続）-7Ahの密閉
形鉛蓄電池を用い、各周囲温度で寿命試験をした結果を
表１に示す。本発明を用いると、密閉形鉛蓄電池の寿命
が長く好ましいことがわかる。本発明を用いると、充電
装置の設置場所や周囲温度などの影響によって、バッテ
リの温度が異常に高くなった場合においても、充電器2
からの充電電流値を減らすことができ、バッテリが過充
電されにくくなったためと考えられる。
【００２１】
【表１】
【００２２】本実施例では、周囲温度とバッテリの温度
に応じて、充電器の出力する制限電流値と充電電圧値の
両方を制御する場合について示したが、バッテリの温度
に応じて前記制限電流値や前記充電電圧値の一方をのみ
を制御する場合においても、従来品に比べて効果が認め
られた。
に応じて、充電器の出力する制限電流値と充電電圧値の
両方を制御する場合について示したが、バッテリの温度
に応じて前記制限電流値や前記充電電圧値の一方をのみ
を制御する場合においても、従来品に比べて効果が認め
られた。
【００２３】
【発明の効果】上述したように、本発明を用いると充電
装置の設置場所等の影響にかかわらず、適切な充電を行
うことができる。したがって、バッテリを長寿命化し、
その交換時期を長期化することができるため、工業上き
わめて優れたものである。
装置の設置場所等の影響にかかわらず、適切な充電を行
うことができる。したがって、バッテリを長寿命化し、
その交換時期を長期化することができるため、工業上き
わめて優れたものである。
【図１】本発明の充電装置のブロック図である。
【図２】従来の充電装置のブロック図である。
１：商用電源、 ２：充電器、 ３：バッテリ、４：電圧
検出回路、５：電流検出回路、 ６：周囲温度センサ、
７：バッテリ温度センサ ８a〜d：Ａ／Ｄ変換器、 ９：ＰＷＭ発生器、 １０：充
電器制御部 １１：電圧基準値設定部、 １２：電流基準値設定部、
１３：電圧温度傾斜設定部、 １４：電流温度傾斜設定
部
検出回路、５：電流検出回路、 ６：周囲温度センサ、
７：バッテリ温度センサ ８a〜d：Ａ／Ｄ変換器、 ９：ＰＷＭ発生器、 １０：充
電器制御部 １１：電圧基準値設定部、 １２：電流基準値設定部、
１３：電圧温度傾斜設定部、 １４：電流温度傾斜設定
部
Claims (3)
- 【請求項１】バッテリを制限電流値以下の電流値で定電
圧充電し、かつ周囲温度の上昇とともに電圧値を低下さ
せて前記定電圧充電するバッテリの充電装置において、
前記周囲温度の上昇とともに前記制限電流値を減少させ
ることを特徴とするバッテリの充電装置。 - 【請求項２】前記電圧値は、バッテリ温度の上昇ととも
に低下させることを特徴とする請求項１記載のバッテリ
の充電装置。 - 【請求項３】前記制限電流値は、バッテリ温度の上昇と
ともに減少させることを特徴とする請求項１又は２記載
のバッテリの充電装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000127171A JP2001314045A (ja) | 2000-04-27 | 2000-04-27 | 充電装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000127171A JP2001314045A (ja) | 2000-04-27 | 2000-04-27 | 充電装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001314045A true JP2001314045A (ja) | 2001-11-09 |
Family
ID=18636812
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000127171A Pending JP2001314045A (ja) | 2000-04-27 | 2000-04-27 | 充電装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001314045A (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005341708A (ja) * | 2004-05-27 | 2005-12-08 | Nec Fielding Ltd | 無停電電源装置 |
| JP2006114430A (ja) * | 2004-10-18 | 2006-04-27 | Eruma:Kk | 蓄電池の過充電防止装置 |
| JP2006203998A (ja) * | 2005-01-19 | 2006-08-03 | Nec Fielding Ltd | 無停電電源装置 |
| US7541780B2 (en) | 2004-10-18 | 2009-06-02 | Nec Corporation | Charge controlling circuit, charge controlling method, and electronic device provided with same charge controlling circuit |
| JP2010057251A (ja) * | 2008-08-27 | 2010-03-11 | Canon Inc | 充電装置 |
| JP2011101486A (ja) * | 2009-10-16 | 2011-05-19 | Cheng Uei Precision Industry Co Ltd | 電子装置の充電電池管理方法 |
| US11545843B2 (en) | 2014-01-28 | 2023-01-03 | Guangdong Oppo Mobile Telecommunications Corp., Ltd. | Battery charging apparatus and battery charging protection control method |
-
2000
- 2000-04-27 JP JP2000127171A patent/JP2001314045A/ja active Pending
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