JP2003324857A

JP2003324857A - バッテリの充電装置

Info

Publication number: JP2003324857A
Application number: JP2002126087A
Authority: JP
Inventors: Tomoaki Uenishi; 智明上西; Takeya Matsushita; 丈也松下; Toshihiro Matsumoto; 敏宏松本; Masataka Inui; 乾　　誠貴
Original assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Current assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Priority date: 2002-04-26
Filing date: 2002-04-26
Publication date: 2003-11-14

Abstract

(57)【要約】【課題】常に電池を満充電状態に維持でき、充電時にバ
ッテリや充電回路を破損しない適切な充電ができるバッ
テリの充電装置を提供することを課題とする。【解決手段】充放電可能なバッテリ１を充電するバッテ
リ１の充電装置２において、充電完了からの時間と、バ
ッテリ電圧とバッテリ温度とを検知して、テーブルデー
タから自己放電量を算出し、その値に基づいてバッテリ
１を充電することで、常に機器を使用可能な状態にして
おくことができることを特徴とするバッテリの充電装
置。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、充電可能な二次電
池を充電するためのバッテリの充電装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種のバッテリの充電装置は、
実開平５−９５１４６号公報（Ｈ０２Ｊ７／００）に記
載の如く、溶接機の電源となるバッテリの充電が完了し
た後、溶接機の不使用状態が所定時間続いたとき、あら
かじめ設定された所定時間毎に追加充電し、使用時には
常に満充電状態で使用できるというものが知られてい
る。そして、この充電制御では、充電完了後、所定時間
が経過すれば再び充電を開始し、その時のバッテリの電
圧値を検出することで、充電状態を強充電にしたり、弱
充電にしたりして、バッテリを常に満充電の状態にする
という制御を行っていた。また、充電開始後、所定時間
経過しても所定電圧まで上がらないときはバッテリが異
常であると判断して充電を終了するという制御をおこな
っていた。しかしながら、上述するバッテリの充電装置
であれば、正常なバッテリを充電する場合は所定電圧に
なると充電が終了するため正常に動作するが、バッテリ
異常や充電回路異常など、所定電圧まで電圧が上昇しな
い場合、設定された所定時間が終了するまで充電が継続
される。そして、通常、充電終了までの設定時間は、電
圧降下が大きい場合を想定して長く設定されるのが通常
である。即ち、電圧が上がらない異常なバッテリを充電
したり、充電回路が異常な状態で充電する際には、かな
り長い時間、充電電流を流し続けることになり、バッテ
リや充電回路を劣化、、更には破損する虞があった。更
に、上述するバッテリの充電装置であれば、バッテリの
電圧が設定された電圧値に達した時、ほぼ満充電である
と判断しているが、バッテリの満充電時の電圧はバッテ
リの周囲温度によって異なるものであり、充電中、設定
された電圧値に達したとしてもバッテリの温度が低い場
合には、まだ満充電の電圧に達しておらず、溶接機を使
用するのに充電状態が不十分な状態で使用しなければな
らないという虞がある。また、温度が高い場合には、逆
になり、設定温度よりも低くなるので、設定値まで充電
を行うと、過充電になってしまう虞がある。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記欠点に
鑑みなされたもので、常にバッテリを満充電状態に維持
でき、充電時にバッテリや充電回路を破損しない適切な
充電ができるバッテリの充電装置を提供することを課題
とする。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明は、充放電可能な
バッテリを充電するバッテリの充電装置において、自己
放電量を検出する放電量検出手段と、該放電量検出手段
に基づく満充電までの充電量を設定したテーブルデータ
とを設け、充電完了後、前記テーブルデータの充電量に
基づいてバッテリを充電する制御回路を備えたことを特
徴とする。

【０００５】また、前記放電量検出手段は、充電完了か
らの時間を計測するタイマと、バッテリの電圧を検知す
る電圧検知手段と、バッテリの温度を検知する温度検知
手段とからなることを特徴とする。そして、充電完了後
のバッテリの充電は、所定時間毎に行われることを特徴
とする。

【０００６】更に、前記電圧検知手段は、充電完了後、
常時電圧を検知することを特徴とする。

【０００７】また、前記温度検知手段は、充電完了後、
常時バッテリの温度を検知することを特徴とする。そし
て、前記テーブルデータによって設定される充電完了後
の充電量は、充電電流と充電時間が設定されることを特
徴とする。また、充電装置は、ゴルフカートの電源とな
るバッテリを充電することを特徴とする。上述する構成
によると、バッテリを充電した後、放電量検出手段によ
ってバッテリの自己放電量を検出し、テーブルデータよ
り満充電までの充電量を算出する。そして、この充電量
に基づき充電時間と充電電流が設定され、満充電まで再
度充電が行われる。そして、自己放電されるたびにこの
動作を繰り返す。これによって、機器を使用する場合、
常に満充電状態で使用することができる。また、自己放
電量の検出は、バッテリ電圧に加え、バッテリの温度も
常時検知するため、温度による電圧変動があっても満充
電までの充電量を正確に設定することができ、バッテリ
を痛めたりすることがない。そして、所定時間毎にバッ
テリの充電が行われるので、常に満充電状態を保つこと
ができ、機器を使用する度に充電開始の操作を行わなく
ても良い。更に、充電完了後、常にバッテリの電圧値や
温度を検知しているので、充電完了後、自己放電した量
だけ充電を行うときに、正確な電圧、温度に基づいて自
己放電量を求めることができ、従って正確な充電量を求
めることができる。そして、自己放電した分の充電量
は、充電電流と充電時間が設定されるため、急激に大き
な電流が流れることが無く、適正な電流値と時間でバッ
テリに負担をかけずに充電を行うことができる。また、
これらのバッテリの充電装置は、ゴルフカートのバッテ
リを充電するために用いられるので、冬季等、カートハ
ウスに長期間使用しないで放置するようなゴルフカート
において、急に使用しようとした場合においても、常に
満充電状態で使用できるので、走行中にバッテリ切れな
どを起こすことが無い。

【０００８】

【発明の実施の形態】本発明のバッテリの充電装置の実
施の形態を、ゴルフカートのバッテリを充電する充電装
置を例に図面に基づき説明する。図１に充電装置の制御
のフローチャートを、図２に充電装置の制御回路のブロ
ック図を、図３に経過時間、温度偏差、電圧偏差に基づ
いた放電量を算出するためのテーブルデータをそれぞれ
示す。まず、図２に示す制御回路について説明する。１
は、モータを駆動源とするゴルフカートなどの車両のバ
ッテリで、該バッテリ１は、一本が１２ボルトで６個を
直列接続し、７２ボルトにして電源として使用されてい
る。

【０００９】２は、前記バッテリ１を充電するための充
電装置である。

【００１０】３は、前記充電装置２の電源となる交流２
００ボルトの商用電源である。

【００１１】４は、交流２００ボルトを整流し、直流に
変換するスイッチング電源である。該スイッチング電源
４から充電される充電電流は、後述するマイコン７から
の信号によって設定される。

【００１２】５は、後述するマイコン７によってスイッ
チングされ、スイッチングされることによって通電可能
になる制御素子である。

【００１３】６は、商用電源をマイコン７が動作する電
圧にまで降圧する降圧回路で、該降圧回路６は、交流２
００ボルトを直流５ボルトまで降下させる。

【００１４】７は、前記降圧回路６によって降圧された
電圧を電源とし、前記スイッチング電源４のオンオフ、
前記制御素子５のオンオフを動作する制御回路、即ちマ
イクロコンピュータ（以下、マイコンと称する。）であ
る。

【００１５】８は、前記マイコン７に接続され、前記バ
ッテリ１の電圧信号をマイコン７に出力する電圧検知回
路で、該電圧検知回路８は、前記バッテリ１に接続され
常時電圧を監視している。

【００１６】９は、前記マイコン７に接続され、前記バ
ッテリ１の温度を電気信号に変換して信号をマイコン７
に出力する温度検知回路で、該温度検知回路９は、前記
バッテリ１に接触させて常時バッテリ１の温度を監視し
ている。次に、図１に基づいて、充電装置２の充電制御
のフローチャートについて説明をする。充電装置２にバ
ッテリ１が接続されると、電圧検知回路８が電圧の上昇
を検知して、充電装置２にバッテリ１が接続されたこと
を検知する。そして、マイコン７からスイッチング電源
４と制御素子５に信号を出力し、充電が開始される（Ｓ
１）。そして、マイコン７によって満充電になるまでス
イッチング電源４の充電電流値を調整しながら充電を行
い、電圧検知回路８が所定の電圧値を検出するまでは充
電動作を継続する。電圧検知回路８が所定の電圧値を検
知したとき、マイコン７がその電圧値を入力し、制御素
子５への通電を停止し、充電が完了する（Ｓ２）。そし
て、充電が完了すると、電圧検知回路８によってバッテ
リ１の電圧を検知し、温度検知回路８によってバッテリ
１の温度を検知し、これらの値を初期値としてマイコン
７に設定する。次に、マイコン７内のタイマーによって
時間の計測を開始し（Ｓ４）、その間のバッテリ１の電
圧と温度とを常時検知すると共にマイコン７内のメモリ
に記憶更新していく（Ｓ５）。そして、所定時間、本実
施の形態では２時間が経過するまでは常時バッテリ１の
電圧と温度を検知する（Ｓ６）。そして、所定時間の２
時間が経過すると、Ｓ３での初期値と比較してどれだけ
の偏差があるかを演算し、図３に示すテーブルデータと
照らし合わせ、どれだけの放電量があるかを算出する。
本実施の形態では、２時間が経過した時、満充電電圧よ
り電圧がどれだけ減少したかを算出するもので、図４
中、実線で示す自己放電量をテーブルデータより算出す
るものである。図３に示すテーブルデータは、その自己
放電量を算出するためのものであり、それぞれのバッテ
リ１に予め設定されている自己放電量のテーブルデータ
である。そして、バッテリ毎に最初の規定値として定め
られているものである（Ｓ７）。例えば、２時間経過
後、電圧の降下、即ち電圧偏差が０．２ボルトで、温度
の上昇、即ち温度偏差が５度の場合、テーブルデータよ
り自己放電量は０．０２５Ａｈと判定することができ
る。自己放電量が設定されると、それに基づいて充電電
流と充電時間が設定され（Ｓ８）、その値に基づいて充
電が開始される（Ｓ９）。上述する例であれば、自己放
電量が０．０２５Ａｈと設定されるため、２５ミリアン
ペアの電流で、１時間の充電が行われることになる。そ
して、この追加充電は、予め設定された時間が経過する
と満充電になっていなくても終了する。そして、追加充
電が終了すると、Ｓ４でカウントしていたタイマをクリ
アし（Ｓ１０）、再びＳ４から追加充電のフローを始め
る。このように、追加充電を所定時間毎に行うため、充
電後にバッテリ１に自己放電が生じても、所定時間毎に
満充電になるまで追加充電されるので、長期間放置して
いて、急に使用しようとしたときでも、満充電状態で使
用することができ、使用中にバッテリ切れを起こすこと
が無くなる。また、設定された充電時間で追加充電が行
われるので、バッテリ１の状態が異常であったり、充電
回路が破損していても、バッテリ電圧が所定の電圧に達
してなくても設定された時間が経過すると充電が終了す
るため、過剰に充電電流を流すことが無くなる。また、
電圧偏差のみではなく、温度もパラメータとしてテーブ
ルデータに使用しているので、外気温度によってバッテ
リ１の満充電電圧が異なっても、正確な自己放電量を算
出することができ、即ち、確実に満充電状態にすること
ができる。図５に示すものは、上述する充電装置２が使
用される状態を示す図で、ゴルフ場で使用されるゴルフ
カートのカートハウスを示している。Ｇは、バッテリ１
を電源としてモータを駆動することで走行するゴルフカ
ートで、該ゴルフカートＧは、プレー終了時や不使用時
にゴルフカートＧを格納するカートハウス内に並べて格
納してある。また、前記ゴルフカートＧには、上述する
充電装置２が搭載されており、該充電装置２は、コード
リールで構成された電源コードＣが設けられ、不使用時
には巻き取ってゴルフカートＧに収納され、使用時には
カートハウスの商用電源Ｄに接続して使用される。前記
商用電源Ｄは、各ゴルフカートＧが格納される位置にそ
れぞれ設けてあり、交流２００ボルトが供給されるよう
になっている。前記商用電源Ｄは、前記充電装置２の商
用電源３を示す。

【００１７】

【発明の効果】本発明によると、自己放電量を検出する
放電量検出手段と、該放電量検出手段に基づく満充電ま
での充電量を設定したテーブルデータとを設け、充電完
了後、前記テーブルデータの充電量に基づいてバッテリ
を充電する制御回路を備えたので、バッテリを充電して
から長期間放置しても、常に満充電状態を保つことがで
き、使用中にバッテリ切れを起こすことが無くなる。ま
た、テーブルデータによって設定された充電時間が経過
すると充電が停止するので、バッテリ異常や充電回路異
常があって、バッテリの充電電圧が所定値にならなくて
も、過充電になったり、充電電流を流し続けるというこ
とが無く、安全である等の効果を奏する。

【００１８】また、前記放電量検出手段は、充電完了か
らの時間を計測するタイマと、バッテリ電圧を検知する
電圧検知手段と、バッテリの温度を検知する温度検知手
段とからなるので、温度によって満充電電圧が変化して
も正確な満充電までの充電量を算出するため、過充電や
充電不足になることがなく、バッテリの劣化を防ぎ、寿
命が延びる等の効果を奏する。そして、充電完了後のバ
ッテリの充電は、所定時間毎に行われるので、常時追加
充電する場合に比べ、消費電力を最小限に抑えることが
できる等の効果を奏する。

【００１９】更に、電圧検知手段は、充電完了後、常時
電圧を検知するので、その都度バッテリ電圧が計測、更
新され、正確な判定が行われる等の効果を奏する。

【００２０】また、前記温度検知手段は、充電完了後、
常時バッテリの温度を検知するので、その都度バッテリ
温度が計測、更新され、正確な判定が行われる等の効果
を奏する。

【００２１】そして、前記テーブルデータによって設定
される充電完了後の充電量は、充電電流と充電時間が設
定されるので、バッテリ異常や充電回路異常があって、
バッテリの充電電圧が所定値にならなくても、過充電に
なったり、充電電流を流し続けるということが無く、安
全である等の効果を奏する。また、充電装置は、ゴルフ
カートの電源となるバッテリを充電するので、冬季等、
長期間使用しない状態が続くゴルフカートにおいて、急
きょ使用する場合においても、満充電状態で使用するこ
とができ、走行中にバッテリ切れを起こすことが無い等
の効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の充電装置の制御を示すフローチャート
である。

【図２】同制御回路のブロック図である。

【図３】同バッテリの自己放電量を算出するテーブルデ
ータである。

【図４】同バッテリの自己放電量の概要を示すグラフで
ある。

【図５】同ゴルフカートの充電状態を示す概要図であ
る。

【符号の説明】

１バッテリ２充電装置７マイコン（制御回路）８電圧検知手段９温度検知手段Ｇゴルフカート

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者松本敏宏大阪府守口市京阪本通２丁目５番５号三洋電機株式会社内 (72)発明者乾誠貴大阪府守口市京阪本通２丁目５番５号三洋電機株式会社内Ｆターム(参考） 5G003 AA01 BA03 CA16 CB01 CB07 FA06 GB03 GC05 5H030 AA03 AA08 AS08 AS20 BB01 FF22 FF41 FF42 FF44 FF52 5H115 PA08 PC06 PG07 PI14 PI16 PI29 PO07 PO15 PU01 PV07 QE12 QN02 QN12 SE06 TI05 TI10 TR19 TU02 TU16 UI40

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】充放電可能なバッテリを充電するバッテ
リの充電装置において、自己放電量を検出する放電量検
出手段と、該放電量検出手段に基づく満充電までの充電
量を設定したテーブルデータとを設け、充電完了後、前
記テーブルデータの充電量に基づいてバッテリを充電す
る制御回路を備えたことを特徴とするバッテリの充電装
置。
【請求項２】前記放電量検出手段は、充電完了からの
時間を計測するタイマと、バッテリの電圧を検知する電
圧検知手段と、バッテリの温度を検知する温度検知手段
とからな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】充電完了後のバッテリの充電は、所定時
間毎に行われることを特徴とする請求項１又は請求項２
記載のバッテリの充電装置。
【請求項４】前記電圧検知手段は、充電完了後、常時
電圧を検知することを特徴とする請求項２記載のバッテ
リの充電装置。
【請求項５】前記温度検知手段は、充電完了後、常時
バッテリの温度を検知することを特徴とする請求項２記
載のバッテリの充電装置。
【請求項６】前記テーブルデータによって設定される
充電完了後の充電量は、充電電流と充電時間が設定され
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７】前記充電装置は、ゴルフカートの電源と
なるバッテリを充電す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。