JP2004179097A - Uniform charging system of lead battery - Google Patents

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JP2004179097A
JP2004179097A JP2002346710A JP2002346710A JP2004179097A JP 2004179097 A JP2004179097 A JP 2004179097A JP 2002346710 A JP2002346710 A JP 2002346710A JP 2002346710 A JP2002346710 A JP 2002346710A JP 2004179097 A JP2004179097 A JP 2004179097A
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charging
voltage
value
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storage battery
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JP2002346710A
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Japanese (ja)
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Kanichi Denma
寛一 傳馬
Masayuki Terada
正幸 寺田
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Resonac Corp
Original Assignee
Shin Kobe Electric Machinery Co Ltd
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  • Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a uniform charging system by which a service life of a lead battery mounted on a car of an idle-stop-and-start system is made longer. <P>SOLUTION: A reference voltage (Vo ) of the lead battery is measured and stored before start of an engine, then a plurality of charging voltages (Vj) and charging currents (Ij) are measured at charging after start of the engine. Voltage values (Vj-Vo) are obtained by subtracting the reference voltage from each charging voltage, and the values are divided by corresponding charging currents (Ij) to calculate a plurality of resistance values (Rj). An average resistance value (Rx) is computed from the resistance values. When the average resistance value (Rx) exceeds a specified value, the battery is uniformly charged until the charging currents indicate a fixed value or less at a constant voltage. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、アイドル・ストップ・アンド・スタート方式の自動車に搭載される鉛蓄電池を長寿命化するための均等充電方式に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
近年の地球環境の保護や温暖化を抑制するために、二酸化炭素の排出量を削減する試みが各種産業界において重要視されており、自動車産業界においても省燃費化が強く求められている。
【0003】
そこで、自動車産業界では、交通信号や鉄道踏切りなどで、車両が停止している場合には、エンジンを一旦ストップさせ、アクセルを踏み込んで発進させようとした場合にエンジンを再スタートをする方式、いわゆるアイドル・ストップ・アンド・スタート方式(以下、ISS方式と呼ぶことにする。)が検討されている。
【0004】
なお、一般的にISS方式では、図3に示されるようなシステムとなっている。すなわち、エンジンの回転を発電機に伝えて発電し、該発電機は充電器1として作動して鉛蓄電池5を充電する。充電器1や鉛蓄電池5からの電力は、エアコンなどの負荷装置3bに供給される。
【0005】
また、エンジンを再スタートさせる場合には、鉛蓄電池5からの電力によってセル・モータである負荷装置3aが作動する。なお、製造コストの面から発電機である充電器1と、セル・モータである負荷装置3aとして共通の部品(直流モータ)を用いることも可能である。
【0006】
なお、鉛蓄電池5がほぼ満充電状態にある場合には、充電電流を供給してもそのエネルギーは主に電解液中の水の分解に使用されるために、電気エネルギーとして鉛蓄電池5に蓄えることができない。このような場合には、発電したエネルギーは、無駄なエネルギーとして消費されることになる。
【0007】
そこで、ISS方式では、鉛蓄電池5の充電状態(一般的には、SOC(State Of Charge)と略されており、以下、SOCと呼ぶことにする。)として、通常は満充電状態よりも少ない状態(SOCが50〜90%)で使用する必要がある。しかしながら、鉛蓄電池のSOCが60%以下の状態で長期間にわたり使用を続けると、充電されにくい硫酸鉛が負極活物質に蓄積して劣化し、その結果、鉛蓄電池の寿命が短くなるという問題点がある。
【0008】
この問題点を解消するために、いわゆる均等充電をして、充電されにくい硫酸鉛を除去して鉛蓄電池の寿命低下を抑制する方式が提案されている。(例えば、特許文献1参照。)。ここで、均等充電方式としては、一定の期間や充放電サイクル毎に、鉛蓄電池の充電電圧を通常よりも上昇させた状態で一定期間保持して満充電状態とする手法が一般的に用いられている。
【0009】
【特許文献1】
特開2000−353550号公報
【0010】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前述した一定の期間や充放電サイクル毎に均等充電をする方式には、使用によって鉛蓄電池の特性が劣化した場合の影響が考慮されていないという欠点を有していた。
【0011】
そして、均等充電をするまでの期間が短かすぎると、均等充電の回数が多くなりすぎるために、正極活物質の泥状化によって鉛蓄電池が早期に寿命となる傾向がある。一方、均等充電をするまでの期間が長すぎると、上記したような負極活物質の劣化によって鉛蓄電池が早期に寿命となる傾向が認められていた。加えて、均等充電をする際において、鉛蓄電池が満充電状態まで充電されているか否かの判断も困難性であった。
【0012】
本発明の目的は、ISS方式の自動車に搭載される鉛蓄電池を長寿命化するための均等充電方式を提供するものである。
【0013】
【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、本発明に係わる均等充電方式ではエンジン始動前の基準電圧と、エンジン始動後の充電電圧及び充電電流を測定して鉛蓄電池の抵抗値を算出し、該抵抗値が規定値を超えている場合に均等充電をするようにした。また、均等充電の終了時期として、定電圧充電時における充電電流が、一定値以下になった時点を鉛蓄電池が満充電状態(SOC=100%)にあると判断するようにした。
【0014】
すなわち、請求項1の発明は、アイドル・ストップ・アンド・スタート方式で使用され、且つ、通常は満充電状態よりも少ない充電状態で使用される鉛蓄電池の均等充電方式において、エンジン始動前に基準電圧を測定し、エンジン始動後の充電時の充電電圧と充電電流を測定し、前記充電電圧から前記基準電圧を減算した電圧値を前記充電電流で除算して抵抗値を算出し、該抵抗値が規定値を超えた場合に均等充電をすることを特徴としている。
【0015】
請求項2の発明は、アイドル・ストップ・アンド・スタート方式で使用され、且つ、通常は満充電状態よりも少ない充電状態で使用される鉛蓄電池の均等充電方式において、エンジン始動前に基準電圧を測定し、エンジン始動後に充電時の複数の充電電圧と充電電流を測定し、それぞれの前記充電電圧から前記基準電圧を減算した電圧値を、それぞれの前記充電電圧に対応する前記充電電流で除算して複数の抵抗値を算出し、該複数の抵抗値から平均抵抗値を算出し、該平均抵抗値が規定値を超えた場合に均等充電をすることを特徴としている。
【0016】
請求項3の発明は、請求項1又は2記載の発明において、前記均等充電は、定電圧で充電し、充電時の充電電流が一定値以下になった状態を満充電状態と判断することを特徴としている。
【0017】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明に係わる均等充電方式の実施の形態について、図1〜3を用いて詳細に説明する。ここで、一般的にISS方式では、図3に示されるようなシステムとなっている。すなわち、エンジンの回転を発電機に伝えて発電し、該発電機は充電器1として作動して鉛蓄電池5を充電する。充電器1や鉛蓄電池5からの電力は、エアコンなどの負荷装置3bに供給される。
【0018】
また、エンジンを再スタートさせる場合には、鉛蓄電池5からの電力によってセル・モータである負荷装置3aが作動する。なお、製造コストの面から発電機である充電器1と、セル・モータである負荷装置3aとして共通の部品(直流モータ)を用いることも可能である。
【0019】
上述したようにISS方式では、鉛蓄電池5は満充電状態よりも少ない状態(SOCが50〜90%)で使用する必要がある。しかしながら、鉛蓄電池のSOCが60%以下の状態で長期間にわたり使用を続けると、充電されにくい硫酸鉛が負極活物質に蓄積し、その結果、鉛蓄電池の寿命が短くなるという問題点がある。そこで、本発明に係わる鉛蓄電池の均等充電方式について、図1のフローチャート及び図3のブロック図を用いて詳細に説明する。
【0020】
図1のフローチャートで、自動車のキー・スイッチがオンにされてスタートすると、ステップ10で図3の電圧計4によって鉛蓄電池5の電圧を測定し、基準電圧(V)として記憶する。
【0021】
ステップ20で、エンジンが始動しているか否かが判断される。キー・スイッチがオンにされスタートしていても、エンジンが始動していない場合にはステップ10にもどることをくり返す。一方、エンジンが始動している場合には、ステップ30へ進む。
【0022】
ステップ30で、充電器1によって充電が実際に開始されるまで待ち、さらにステップ40で最初の充電開始から電圧が安定するまで一定期間の時間待ち、例えば3秒間待つようにした。
【0023】
ステップ50で、図3の電圧計4と電流計7を用いて、0.1秒ごとに充電電圧(V〜V10)と充電電流(I〜I10)をくり返して測定して記憶する。すなわち、それぞれ10個の電圧値(Vj)と電流値(Ij)とを測定するようにして、できるだけ測定誤差が小さくなるようにした。
【0024】
ステップ60では、ステップ10で測定された基準電圧(V)と、ステップ50で測定された10個の電圧値と電流値とから(1)式によって鉛蓄電池の抵抗値(Rj)を求める。ただしj=1,2,3、…10のいずれかの値である。
【0025】
Rj=(Vj−V)/Ij (1)式
そして、その抵抗値(Rj)から(2)式によって鉛蓄電池の平均抵抗値(Rx)を算出するようにした。
【0026】
Rx=(R+R +・・・+R10)/10 (2)式
ここで、本発明に係わる制御方式として、(1)式のみでも均等充電が必要か否かの判断をすることができる。しかしながら、複数の充電電圧(V〜V10)、充電電流(I〜I10)からRjを算出した後に平均抵抗値(Rx)を算出することによって、測定時のバラツキを低減し、より信頼性の高い制御が可能となる。
【0027】
ステップ70では、平均抵抗値(Rx)が後述する実施例1、2で示す規定値よりも小さい場合には、均等充電は不要と判断してステップ10に戻るようにした。一方、平均抵抗値(Rx)が規定値よりも大きい場合には、鉛蓄電池を均等充電してからステップ10に戻るようにした。
【0028】
ここで、ステップ70では一例として、定電圧(2.4V)で充電し、充電電流が100mA以下になった状態を、均等充電が完了し、鉛蓄電池は満充電状態(SOC=100%)にあると判断してステップ10に戻ることにした。均等充電が完了したか否かの判断条件として定電圧で充電する方式を用い、充電電流が規定値以下まで減少したか否かを判断することによって、満充電状態かどうかを判断している。したがって、本発明を用いると比較的簡単な制御回路で、均等充電が完了したか否かの判断をすることができる。
【0029】
【実施例】
本発明の実施例について、以下において詳細に説明する。自動車を用いた実際の使用では、道路状況などの運転環境、走行速度、運転時間帯(昼間、夜間)、エアコンなどの使用する機器によっても鉛蓄電池に流れる電流が異なってくる。したがって、これらの自動車に使用する鉛蓄電池について、実際の走行状態を正確にシミュレートして充放電寿命試験をすることは実際上極めて困難である。
【0030】
そこで、公称容量が20Ah−2Vの制御弁式鉛蓄電池を用い、25℃で、SOCが70%、図2に示す充放電試験パターンで寿命試験をし、後述するそれぞれの方式で均等充電をして寿命比較をすることにした。なお、今回使用した充放電試験パターンは、実際の走行状態を近似しているものである。
【0031】
図2に示すように、充電を80Aで5秒間、放電は40Aで10秒間行い、休止を5秒間とし、これを1サイクルとし、10,000サイクル毎に100A放電を5秒間行い、鉛蓄電池の電圧が1.2V以下となったときを寿命とした。
【0032】
なお、図2に示す充放電試験パターンのみでは、SOCを70%に保持することは難しい。そこで、定期的に鉛蓄電池の放電状態を検知してSOCを70%に調整した。ここで、鉛蓄電池の放電状態を検知する手法は各種報告されており、例えば、特願2002−296852号などが報告されている。
【0033】
ここで、本発明では、(2)式の平均抵抗値(Rx)が所定値以上になった時に均等充電を入れることとした。均等充電条件として、一例として定電圧(2.4V)で充電をし、充電電流が100mA以下になった状態を、鉛蓄電池の満充電状態(SOC=100%)と判断することにした。
【0034】
(実施例1)
実施例1として、上記した図1に示されるフローチャートで鉛蓄電池を均等充電する方式を用いた。なお、上記した図1のステップ70で、(2)式のRxが規定値として2.35mΩよりも大きくなった場合に均等充電をする方式を用いた。その他の充放電試験パターン等は図2に示したものである。
【0035】
(実施例2)
実施例2として、上記した図1に示されるフローチャートで鉛蓄電池を均等充電する方式を用いた。なお、上記した図1のステップ70で、(2)式のRxが規定値として2.40mΩよりも大きくなった場合に均等充電をする方式を用いた。その他の充放電試験パターン等は図2に示したものである。
【0036】
(比較例1)
比較例1として、10,000サイクルごとに定期的に均等充電をする方式を用いた。その他の充放電試験パターン等は上記したものである。
【0037】
(比較例2)
比較例2として、1,000サイクルごとに定期的に均等充電をする方式を用いた。その他の充放電試験パターン等は上記したものである。
【0038】
上記した実施例1、2及び比較例1、2の寿命試験結果を表1に示す。本発明に係わる充電制御方式を用いると鉛蓄電池の寿命を長くすることができる。すなわち、一般的な傾向として本発明に係わる充電方式を用いると、鉛蓄電池5の使用直後には均等充電がかかるまでのサイクルを大きくし、鉛蓄電池5の劣化が進むと均等充電がかかるまでのサイクルを小さくすることができる。
【0039】
一方、比較例1、2のように定期的に均等充電をする方式を用いると、鉛蓄電池5が過充電される場合や充電不足となる場合があるために寿命が短いと考えられる。すなわち、本発明に係わる充電方式を用いると、鉛蓄電池の劣化状況に応じて、適正な均等充電が可能となっているためと考えられる。
【0040】
なお、本実施例1、2では、公称容量が20Ahの鉛蓄電池を用い、平均抵抗値(Rx)がそれぞれ、2.35mΩ、2.40mΩを超えると均等充電をしている。ここで、平均抵抗値(Rx)の値として、使用する鉛蓄電池の公称容量や充電器1からの充電電流等に応じて適宜選択できることは言うまでもない。
【0041】
また、平均抵抗値(Rx)の計算方法として、測定された電圧値(Vj)、電流値(Ij)(ただしj=1,2,3、…10)のうちで、最大値と最小値を除いて平均抵抗値(Rx)を計算することもできる。このような手法を用いると、平均抵抗値(Rx)の信頼性をさらに向上させることができる。
【0042】
【表1】

Figure 2004179097
【0043】
【発明の効果】
上述したように、本発明に係わる均等充電方式を用いると、ISS方式に使用される鉛蓄電池を長寿命化することができるために、工業的価値は非常に大きいものである。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係わる均等充電方式を示すフローチャートである。
【図2】充放電試験パターンである。
【図3】本発明に係わる回路のブロック図である。
【符号の説明】
1:充電器、3a,b:負荷装置、4:電圧計、5:鉛蓄電池、7:電流計[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a uniform charging method for extending the life of a lead storage battery mounted on an idle stop and start type automobile.
[0002]
[Prior art]
In order to protect the global environment and suppress global warming in recent years, attempts to reduce carbon dioxide emissions have been regarded as important in various industries, and there is a strong demand for fuel efficiency in the automobile industry.
[0003]
Therefore, in the automobile industry, when the vehicle is stopped due to a traffic signal or railroad crossing, the engine is stopped once, and when the accelerator is depressed and started, the engine is restarted. A so-called idle stop and start method (hereinafter referred to as an ISS method) has been studied.
[0004]
In general, the ISS system has a system as shown in FIG. That is, the rotation of the engine is transmitted to the generator to generate power, and the generator operates as the charger 1 to charge the lead storage battery 5. Electric power from the charger 1 and the lead storage battery 5 is supplied to a load device 3b such as an air conditioner.
[0005]
When the engine is restarted, the load device 3a, which is a cell motor, is operated by the electric power from the lead storage battery 5. It is also possible to use a common component (DC motor) as the charger 1 as a generator and the load device 3a as a cell motor from the viewpoint of manufacturing cost.
[0006]
When the lead storage battery 5 is almost fully charged, even if a charging current is supplied, its energy is mainly used for decomposing water in the electrolytic solution, so that the energy is stored in the lead storage battery 5 as electric energy. I can't. In such a case, the generated energy is consumed as useless energy.
[0007]
Therefore, in the ISS system, the state of charge of the lead storage battery 5 (generally, abbreviated as SOC (State Of Charge) and hereinafter referred to as SOC) is usually smaller than the fully charged state. It must be used in a state (SOC is 50-90%). However, when the lead-acid battery is used for a long period of time with the SOC of 60% or less, lead sulfate, which is difficult to be charged, accumulates in the negative electrode active material and deteriorates. As a result, the life of the lead-acid battery is shortened. There is.
[0008]
In order to solve this problem, a method has been proposed in which so-called equal charging is performed to remove lead sulfate that is difficult to be charged, thereby suppressing a reduction in the life of the lead storage battery. (For example, refer to Patent Document 1). Here, as the uniform charging method, a method is generally used in which the charge voltage of the lead storage battery is held higher than normal for a certain period of time and held for a certain period or every charge / discharge cycle to make the battery fully charged. ing.
[0009]
[Patent Document 1]
JP 2000-353550 A
[Problems to be solved by the invention]
However, the above-described method of uniformly charging the battery for a certain period or every charge / discharge cycle has a drawback that the influence of deterioration of the characteristics of the lead storage battery due to use is not considered.
[0011]
If the period until the uniform charging is too short, the number of times of the uniform charging becomes too large, and the lead storage battery tends to have an early life due to the muddy formation of the positive electrode active material. On the other hand, when the period until the uniform charging is too long, it has been recognized that the lead-acid battery tends to have an early life due to the deterioration of the negative electrode active material as described above. In addition, it is difficult to determine whether or not the lead storage battery has been charged to a fully charged state when performing equal charging.
[0012]
An object of the present invention is to provide a uniform charging method for extending the life of a lead storage battery mounted on an ISS type vehicle.
[0013]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above-mentioned problem, in the equal charging method according to the present invention, a reference voltage before starting the engine, a charging voltage and a charging current after starting the engine are measured to calculate a resistance value of the lead storage battery, and the resistance value is calculated. When the value exceeds the specified value, the battery is charged evenly. Further, as the end time of the uniform charging, a point in time when the charging current at the time of constant voltage charging becomes equal to or less than a certain value is determined that the lead storage battery is in the fully charged state (SOC = 100%).
[0014]
In other words, the invention according to claim 1 is based on an equalization method of a lead storage battery used in an idle stop and start system and usually used in a state of charge less than a full state of charge. A voltage is measured, a charging voltage and a charging current at the time of charging after starting the engine are measured, and a voltage value obtained by subtracting the reference voltage from the charging voltage is divided by the charging current to calculate a resistance value. Is characterized in that when the value exceeds a specified value, equal charging is performed.
[0015]
According to a second aspect of the present invention, in a lead-acid battery equalizing method which is used in an idle stop-and-start method and is usually used in a state of charge less than a full state of charge, a reference voltage is set before starting the engine. Measuring, measuring a plurality of charging voltages and charging currents at the time of charging after starting the engine, and dividing a voltage value obtained by subtracting the reference voltage from each of the charging voltages by the charging current corresponding to each of the charging voltages. A plurality of resistance values, calculate an average resistance value from the plurality of resistance values, and perform equal charging when the average resistance value exceeds a specified value.
[0016]
According to a third aspect of the present invention, in the first or second aspect, the equal charging is performed by charging at a constant voltage, and determining that a state in which a charging current at the time of charging has become a certain value or less is determined to be a fully charged state. Features.
[0017]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, an embodiment of a uniform charging system according to the present invention will be described in detail with reference to FIGS. Here, the ISS system generally has a system as shown in FIG. That is, the rotation of the engine is transmitted to the generator to generate power, and the generator operates as the charger 1 to charge the lead storage battery 5. Electric power from the charger 1 and the lead storage battery 5 is supplied to a load device 3b such as an air conditioner.
[0018]
When the engine is restarted, the load device 3a, which is a cell motor, is operated by the electric power from the lead storage battery 5. It is also possible to use a common component (DC motor) as the charger 1 as a generator and the load device 3a as a cell motor from the viewpoint of manufacturing cost.
[0019]
As described above, in the ISS system, it is necessary to use the lead storage battery 5 in a state (SOC is 50 to 90%) less than a fully charged state. However, if the lead-acid battery is used for a long time in a state where the SOC is 60% or less, lead sulfate which is difficult to be charged accumulates in the negative electrode active material, and as a result, the life of the lead-acid battery is shortened. Therefore, a method for uniformly charging a lead storage battery according to the present invention will be described in detail with reference to the flowchart of FIG. 1 and the block diagram of FIG.
[0020]
In the flowchart of FIG. 1, when the key switch of the automobile is turned on and started, in step 10, the voltage of the lead storage battery 5 is measured by the voltmeter 4 of FIG. 3 and stored as a reference voltage (V 0 ).
[0021]
In step 20, it is determined whether the engine has been started. Even if the key switch is turned on and started, if the engine has not been started, the process returns to step 10. On the other hand, if the engine has been started, the routine proceeds to step 30.
[0022]
In step 30, the process waits until charging is actually started by the charger 1, and in step 40, waits for a fixed period of time, for example, 3 seconds, from the start of the first charge until the voltage is stabilized.
[0023]
In step 50, using a voltmeter 4 and the ammeter 7 in FIG. 3, repeated and measured and stored charging voltage every 0.1 seconds (V 1 ~V 10) and the charging current (I 1 ~I 10) I do. That is, ten voltage values (Vj) and ten current values (Ij) are measured, so that the measurement error is minimized.
[0024]
In step 60, the resistance value (Rj) of the lead-acid battery is obtained from the reference voltage (V 0 ) measured in step 10 and the ten voltage values and current values measured in step 50 according to equation (1). However, j = 1, 2, 3,...
[0025]
Rj = (Vj−V 0 ) / Ij (1) The average resistance value (Rx) of the lead storage battery is calculated from the resistance value (Rj) according to the expression (2).
[0026]
Rx = (R 1 + R 2 +... + R 10 ) / 10 Equation (2) Here, as the control method according to the present invention, it is possible to determine whether or not even charging is necessary even with Equation (1) alone. it can. However, a plurality of the charging voltage (V 1 ~V 10), by calculating the average resistance value (Rx) after calculating the Rj from the charging current (I 1 ~I 10), to reduce the variation in time of measurement, and more Highly reliable control becomes possible.
[0027]
In step 70, when the average resistance value (Rx) is smaller than the prescribed values shown in the first and second embodiments described later, it is determined that the equal charging is unnecessary, and the process returns to step 10. On the other hand, when the average resistance value (Rx) is larger than the specified value, the lead storage battery is charged evenly before returning to step S10.
[0028]
Here, in step 70, as an example, the state where the battery is charged at a constant voltage (2.4 V) and the charging current becomes 100 mA or less is changed to a state where the uniform charging is completed and the lead storage battery is fully charged (SOC = 100%). It is determined that there is, and the process returns to step 10. A method of charging at a constant voltage is used as a condition for determining whether or not the uniform charging has been completed, and whether or not the charging current has decreased to a specified value or less is determined, thereby determining whether or not the battery is fully charged. Therefore, according to the present invention, it is possible to determine whether or not the equal charging is completed with a relatively simple control circuit.
[0029]
【Example】
Embodiments of the present invention will be described in detail below. In actual use using an automobile, the current flowing through the lead storage battery varies depending on the driving environment such as road conditions, the driving speed, the driving time zone (daytime and nighttime), and the equipment used such as an air conditioner. Therefore, it is practically extremely difficult to accurately simulate the actual running state of the lead storage batteries used in these vehicles and perform a charge / discharge life test.
[0030]
Therefore, a control valve type lead-acid battery having a nominal capacity of 20 Ah-2V was used, a life test was performed at 25 ° C., an SOC of 70%, and a charge / discharge test pattern shown in FIG. Decided to compare the lifespan. The charge / discharge test pattern used this time approximates the actual running state.
[0031]
As shown in FIG. 2, charging was performed at 80 A for 5 seconds, discharging was performed at 40 A for 10 seconds, pause was performed for 5 seconds, this was defined as one cycle, and 100 A discharging was performed for every 10,000 cycles for 5 seconds. The life was determined when the voltage became 1.2 V or less.
[0032]
It is difficult to maintain the SOC at 70% only with the charge / discharge test pattern shown in FIG. Therefore, the state of discharge of the lead storage battery was periodically detected to adjust the SOC to 70%. Here, various methods for detecting the discharge state of the lead storage battery have been reported, and for example, Japanese Patent Application No. 2002-296852 and the like have been reported.
[0033]
Here, in the present invention, when the average resistance value (Rx) of the equation (2) becomes equal to or more than a predetermined value, the equal charging is performed. As a uniform charging condition, for example, a state in which the battery is charged at a constant voltage (2.4 V) and the charging current is 100 mA or less is determined to be a fully charged state (SOC = 100%) of the lead storage battery.
[0034]
(Example 1)
As the first embodiment, a method of uniformly charging the lead storage battery according to the flowchart shown in FIG. 1 was used. In step 70 of FIG. 1 described above, a method of performing uniform charging when Rx in equation (2) becomes larger than a prescribed value of 2.35 mΩ was used. Other charge / discharge test patterns and the like are shown in FIG.
[0035]
(Example 2)
As the second embodiment, a method of uniformly charging a lead storage battery according to the flowchart shown in FIG. 1 was used. In step 70 of FIG. 1 described above, a method of uniformly charging when Rx in equation (2) becomes larger than a prescribed value of 2.40 mΩ was used. Other charge / discharge test patterns and the like are shown in FIG.
[0036]
(Comparative Example 1)
As Comparative Example 1, a method was used in which equal charging was performed periodically every 10,000 cycles. Other charge / discharge test patterns and the like are as described above.
[0037]
(Comparative Example 2)
As Comparative Example 2, a method was used in which equal charging was performed periodically every 1,000 cycles. Other charge / discharge test patterns and the like are as described above.
[0038]
Table 1 shows the life test results of Examples 1 and 2 and Comparative Examples 1 and 2 described above. The use of the charge control method according to the present invention can extend the life of the lead storage battery. That is, when the charging method according to the present invention is used as a general tendency, the cycle until the uniform charge is applied immediately after the use of the lead-acid battery 5 is increased. The cycle can be reduced.
[0039]
On the other hand, when the method of performing uniform charging periodically as in Comparative Examples 1 and 2 is used, the life is considered to be short because the lead storage battery 5 may be overcharged or undercharged. That is, it is considered that when the charging method according to the present invention is used, appropriate equal charging can be performed according to the deterioration state of the lead storage battery.
[0040]
In the first and second embodiments, a lead storage battery having a nominal capacity of 20 Ah is used, and when the average resistance value (Rx) exceeds 2.35 mΩ and 2.40 mΩ, respectively, the batteries are uniformly charged. Here, it goes without saying that the value of the average resistance value (Rx) can be appropriately selected according to the nominal capacity of the lead storage battery to be used, the charging current from the charger 1, and the like.
[0041]
As a method of calculating the average resistance value (Rx), the maximum value and the minimum value of the measured voltage value (Vj) and current value (Ij) (j = 1, 2, 3,... 10) are calculated. Excluding this, the average resistance value (Rx) can be calculated. By using such a method, the reliability of the average resistance value (Rx) can be further improved.
[0042]
[Table 1]
Figure 2004179097
[0043]
【The invention's effect】
As described above, the use of the uniform charging method according to the present invention can extend the life of the lead storage battery used in the ISS method, and therefore has a very large industrial value.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a flowchart showing a uniform charging method according to the present invention.
FIG. 2 is a charge / discharge test pattern.
FIG. 3 is a block diagram of a circuit according to the present invention.
[Explanation of symbols]
1: charger, 3a, b: load device, 4: voltmeter, 5: lead storage battery, 7: ammeter

Claims (3)

アイドル・ストップ・アンド・スタート方式で使用され、且つ、通常は満充電状態よりも少ない充電状態で使用される鉛蓄電池の均等充電方式において、エンジン始動前に基準電圧を測定し、エンジン始動後の充電時の充電電圧と充電電流を測定し、前記充電電圧から前記基準電圧を減算した電圧値を前記充電電流で除算して抵抗値を算出し、該抵抗値が規定値を超えた場合に均等充電をすることを特徴とする鉛蓄電池の均等充電方式。The reference voltage is measured before the engine is started, and the reference voltage is measured after the engine is started. A charging voltage and a charging current at the time of charging are measured, and a voltage value obtained by subtracting the reference voltage from the charging voltage is divided by the charging current to calculate a resistance value, and when the resistance value exceeds a specified value, the resistance value is equalized. An equalizing charging method for a lead storage battery characterized by charging. アイドル・ストップ・アンド・スタート方式で使用され、且つ、通常は満充電状態よりも少ない充電状態で使用される鉛蓄電池の均等充電方式において、エンジン始動前に基準電圧を測定し、エンジン始動後に充電時の複数の充電電圧と充電電流を測定し、それぞれの前記充電電圧から前記基準電圧を減算した電圧値を、それぞれの前記充電電圧に対応する前記充電電流で除算して複数の抵抗値を算出し、該複数の抵抗値から平均抵抗値を算出し、該平均抵抗値が規定値を超えた場合に均等充電をすることを特徴とする鉛蓄電池の均等充電方式。The reference voltage is measured before the engine is started, and the charge is performed after the engine is started. At this time, a plurality of charging voltages and charging currents are measured, and a voltage value obtained by subtracting the reference voltage from each of the charging voltages is divided by the charging current corresponding to each of the charging voltages to calculate a plurality of resistance values. And calculating an average resistance value from the plurality of resistance values, and performing equal charging when the average resistance value exceeds a specified value. 前記均等充電は、定電圧で充電し、充電時の充電電流が一定値以下になった状態を満充電状態と判断することを特徴とする請求項1又は2記載の鉛蓄電池の均等充電方式。3. The method of claim 1, wherein the equal charging is performed by charging at a constant voltage, and determining a state in which a charging current during charging is equal to or less than a predetermined value as a fully charged state. 4.
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