JP2576901B2

JP2576901B2 - 充電装置

Info

Publication number: JP2576901B2
Application number: JP1147340A
Authority: JP
Inventors: 正式石黒
Original assignee: Nippon Yusoki Co Ltd
Current assignee: Nippon Yusoki Co Ltd
Priority date: 1989-06-09
Filing date: 1989-06-09
Publication date: 1997-01-29
Anticipated expiration: 2012-01-29
Also published as: JPH0315232A

Description

【発明の詳細な説明】［産業上の利用分野］本発明は、複数の蓄電池を充電する充電装置に関す
る。

［従来の技術］１台の充電装置で複数の被充電蓄電池を順次充電して
いく装置は、例えば、特開昭59−132730号公報、特開昭
61−1226号公報などに示されるようなものが知られてい
る。

前者の公報に示される装置では、充電装置に充電自動
切替装置が接続され、さらに、この切替装置に複数個の
蓄電池が接続され、蓄電池の充電完了に伴い自動的に順
次充電経路が切換えられ、これにより被充電蓄電池の充
電を順次切換えていくようになっている。

また、後者の装置では、充電電圧出力回路の後段にス
イッチ手段とタイマ回路を備え、このスイッチ手段を経
た出力端子に蓄電池が接続され、スイッチ手段の切換を
タイマ回路によって行い、もって、複数個の蓄電池の充
電を順次切換えていくようになっている。

［発明が解決しようとする課題］ところで、上記のごとき充電装置では、複数個の蓄電
池を接続することができるが、予め設定した順番でしか
充電できない。また、使用可能な電源容量で複数の蓄電
池を同時に充電したり、充電完了日時を指定したり、さ
らに、通常の完了日時の指定以外に、冬場などの低温時
に電池の液温低下による実容量低下を防ぐために、使用
直前に充電を完了したりする充電方法を採ることができ
ない。

本発明は、上記の問題点を解消するもので、複数個の
蓄電池を充電する充電装置において、各蓄電池の充電開
始および充電完了に至るまでの充電を制御して、充電時
間を短縮したり、指定の充電完了日時に充電を終えた
り、また、冬の環境条件の悪い時期などにおいては使用
直前に充電を完了させたり、一旦充電完了したものでも
指定日時に合わせて一定時間の暖機充電を行なうなどし
て、蓄電池の機能低下を抑えたりすることができる充電
装置を提供することを目的とする。

［課題を解決するための手段］上記目的を達成するために本発明は、複数個の被充電
蓄電池の充電を制御する充電装置において、充電に先立
ち、各蓄電池に順次、充電電流を流したときの初期電流
もしくは蓄電池の端子電圧を計測して記憶すると共に、
この記憶したデータに基いて蓄電池充電の優先順位を決
定し、該順位にしたがって充電を開始する充電開始手段
と、各蓄電池についての充電完了日時を指定する日時指
定手段と、蓄電池の周囲温度を検出する温度検出手段
と、検出温度と上記各蓄電池について指定した充電完了
日時とに基き、その温度に適した各蓄電池の充電完了日
時を演算する演算手段と、この演算により求められた充
電日時に各蓄電池の充電が完了するように充電の中断、
再開を制御する充電制御手段とを備えたものである。

また、上記のおいて、初期電流が最大の蓄電池を最先
に充電開始すればよい。

また、初期電流が最小の蓄電池を最先に充電開始して
もよい。

また、各初期電流の和が電源容量で定まる所定の範囲
内となる蓄電池の組合わせを選出し、この組合わせた蓄
電池を優先して充電開始するようにすることもできる。

また、充電中の充電器の入力電流総和と、次に充電さ
れる次段の初期電流値との和を演算し、この演算値が電
源の最大許容電流以下になったとき、上記次段の充電器
に接続された蓄電池の充電を開始するようにすることも
できる。

また、充電中の電流検出値と、次に充電される次段の
初期電流値との和を演算し、この演算値が電源の最大許
容電流を越え、かつ、充電中の電流検出値が所定値以下
であるとき、次々段のの初期電流値と上記電流検出値と
の和を演算し、この演算値が電源の最大許容電流以下に
なったときに、次々段の充電器に接続された蓄電池の充
電を開始するようにしてもよい。

［作用］上記充電装置によれば、各蓄電池についての指定した
充電完了日時と検出温度とに基いて、その温度に適した
各蓄電池の充電完了日時を演算にて求め、この求めた日
時に各蓄電池の充電が完了するように各蓄電池の充電の
中断、再開が行われる。したがって、例えば、気温の低
い冬期には、蓄電池の使用を開始する時刻の直前に当該
蓄電池の充電を完了することができる。

［実施例］本発明の充電装置の第１実施例の構成について第１
図、第２図、第３図を参照して説明する。

第１図は、本発明の充電装置１の全体構成を示す。充
電装置１は、充電コントローラ２と、ｎ個の充電器３
と、ｎ個の被充電蓄電器（バッテリ）４とで構成され、
充電コントローラ２にて各充電器３が制御され、もっ
て、それぞれのバッテリ４に対し充電を行う。また、そ
の電源は、建屋などの電源からコンセント５を介して供
給される。

第２図は、充電コントローラ２の具体構成を示す。充
電コントローラ２は、充電量の許容値および暖機充電の
有無を判別する温度設定値および充電開始・完了日時な
どの充電条件や充電電流および外気温などの計測・検出
値から充電開始、中断、再開、終了などを指示するコン
トローラマイクロコンピュータ（以下、マイコンとい
う）11を有する。マイコン11による充電制御手順につい
ては後述する。マイコン11は、電源回路12より電源供給
を受け、入力部13よりその充電条件が入力され、温度セ
ンサ14により検出した外気温値、電流検出器15により計
測した充電電流値および電圧検出器16により計測した蓄
電池電圧値をそれぞれ入力する。また、マイコン11の指
示による開閉器17の閉成により、充電経路が導通状態に
なり、コンセント５から入力された電源は、充電コント
ローラ２の各出力端子18を通して、これらに接続された
第１、第２、……、第ｎ番の充電器３へ供給される。

第３図はマイコン11に充電条件を入力する入力部13を
示す。この入力部13は、数値を入力するテンキー21と、
各充電器３における各バッテリ４への充電電流の計測開
始を指示するスタートスイッチ22と、入力値を表示する
液晶（LCD）パネル23とから構成されている。なお、テ
ンキー21において、「Ｃ」キーは誤入力の訂正用、「設
定」キーは、入力値のマイコン11への転送用である。

入力部13の入力手段を説明する。充電コントローラ２
の電源をONする。LCDパネル23には、許容電流値の指示
を求める表示が現れる。そこで、電源の許容電流値をテ
ンキー21より入力し、「設定」キーを押下げる。さら
に、暖機運転の有無を判断する外気温の設定値の指示を
求める表示が現れるので、外気温の設定値をテンキー21
より入力し、「設定」キーを押下げる。次に、テンキー
21より充電完了日時を入力する。１番目の充電器３に接
続したバッテリ４についての予約情報を入力するには、
テンキー21の「１」キー、「設定」キーを順に押下げ
る。さらに、何日後に充電を完了させるのかの指示を与
えるための表示が現れるので、翌日であれば「１」を入
力し、「設定」キーを押下げる。すると、LCDパネル23
の時刻表時が現在時刻から00:00に変わり、さらに、バ
ッテリNO.1が表示される。そこで、テンキー21より当該
バッテリ４の予定充電完了時刻を入力し、「設定」キー
を押下げる。以降、接続したバッテリの数だけ、前記操
作を繰返す。なお、ここで、例えば日付に「２」、時間
に「7:00」を入力した場合は、翌々日の朝7:00が予定充
電完了日時となるので、休日の場合においても効率的な
充電ができ、休日明けの電池使用開始時刻までに充電が
完了するようになる。

次に、上記構成において、充電条件入力後の充電コト
ローラ２の制御手段について第４図のフローチャートを
参照し説明する。本例では、温度センサより検出された
外気温が設定値以下の場合は、充電中のバッテリ４が転
極点電圧（これは充電電圧が急激に上昇する点で、例え
ば2.4V/セル）に達すると、充電器３の充電完了日時の
例えば４時間前になるまで充電を中断し、さらに、充電
が完了していた場合は、充電完了日時の例えば１時間前
から暖機充電を行なうようにしている。

各充電器３を充電コントローラ２の出力端子18に接続
すると共に、各充電器３に各バッテリ４を接続し（＃
１）、充電コントローラ２をONする（＃２）。そして、
所定の充電条件を入力部31より入力する。さらに所定の
充電条件を入力部13より入力し、入力部13のスタートス
イッチ22を各バッテリに対応して順に押下げることによ
り、各充電器３を順に短い一定時間ONし、各充電器３の
初期電流を記憶する（＃３）。そして、初期電流の最も
多い充電器（放電量の最も大きいバッテリが接続されて
いる）３をONする（＃４）。

次に、現在の充電電流と、その次に多い初期電流の和
は許容値内かを判断する（＃５）。許容値内であれば、
現在充電中の充電器３をONのまま、次に初期電流の多い
充電器３をONする（＃６）。そして、充電完了かを判断
し（＃７）、充電完了であれば、外気温が規定温度以下
がどうかを判断する（＃８）。＃７で充電完了でなけれ
ば、＃５へ戻る。＃８で外気温が規定温度以下なら、指
定充電完了日時の例えば、１時間以上前かを判断する
（＃10）。また、＃８で規定温度以下でないなら、充電
を終了し（＃９）、他に充電未開始（以下単に未開始と
いう）の充電器がないかどうかを判断し（＃23）、＃５
へ戻る。＃10で１時間以上前なら、＃８に戻り、１時間
以内なら、現在の充電電流と充電完了した充電器３の電
流和は電源容量内かを判断する（＃11）。＃11で電源容
量内なら再度充電スタート（１時間の緩機充電）する
（＃12）。そして、１時間後、充電終了（＃９）にな
り、未開始の充電器がないかどうかを判断し（＃23）、
あれば＃５へ戻る。＃11で電源容量内でないなら、＃８
に戻す。

また、＃５で許容値内でない場合、指定充電完了日時
に余裕があるかを判断する（＃13）。余裕があるなら、
外気温が規定温度以下かを判断し（＃14）、規定温度以
下であれば、転極点（2.4V/セル）に達しているかを判
断し（＃15）、転極点に達しているなら、現在充電中の
充電器３をOFFし、次に初期電流の多い充電器３をONす
る（＃16）。この＃15、＃16の動作は、バッテリ４が転
極点に達すると、その時点で既に70％程度の充電ができ
ているので、一旦、充電を中断し、次に初期電流の多い
バッテリ４を先に充電しようとするものである。＃13、
＃14、＃15で指定充電完了日時に余裕がないとき、規定
温度以下でないとき、転極点に達していないときは、い
ずれも、＃５に戻り、同様の動作を繰返す。

＃16の処理を実行後、充電中断中の充電器３の指定充
電完了日時の例えば、４時間以上前かを判断する（＃1
7）。このような判断を行うのは、転極点に達したバッ
テリ４は、その後、約４時間の充電で満充電することが
できるためである。４時間以上前であれば＃16に戻り、
一方、４時間以内なら、現在の充電電流と中断した充電
器３の電流和が許容値内かを判断する（＃18）。これが
許容値内なら、中断中の充電器３をONし、現在充電中の
充電器３をONのままにする（＃19）。そして、充電完了
かを判断し（＃20）、充電完了なら、充電終了（＃22）
となり、充電完了でないなら、＃19に戻る。また、＃18
で許容値内でないなら、充電中断中の充電器３をONし、
現在充電中の充電器３をOFFする（＃21）。＃18、＃21
の処理により、充電中断中の転極点に達したバッテリ４
が、指定充電完了日時の４時間以内になると、優先して
充電され、指定された充電完了日時までに充電を完了す
ることができる。そして、＃18に戻る。このように上記
の動作を繰返してバッテリ４が全て充電されると動作を
終了する（＃24）。

上記の充電制御により、例えば、冬期、バッテリ４
は、充電後放置すると冷えて全容量を使用することがで
きなくなるので、外気温が規定温度以下のとき、充電完
了したバッテリ４を、指定充電完了日時の１時間前から
暖機充電して、全容量の使用を可能とする。

次に、第２実施例について説明する。充電装置１の構
成、作用の基本は第１実施例と同様で、マイコン11での
充電電圧または充電電流の大小順などの充電条件の設定
のみ異なる。そこで、制御手段について、第５図のフロ
ーチャートを参照して説明する。

前述の第１実施例では初期電流の大きい順に充電を行
ったが、この第２実施例では、初期電流の小さい充電器
３から順に、かつ、暖機充電の有無および充電完了日時
は無指定の充電条件で充電を行う。その他の充電条件
は、第１実施例と同様である。

各バッテリ４をそれぞれの充電器３に接続する（＃3
0）。次いで、前述と同様に、各充電器３を順に短い一
定時間ONさせ、各初期電流を記憶する。次に、最小初期
電流のものを最初に充電を始める（＃31）。次に、未開
始の充電器があるかを判断する（＃32）。あれば、現在
の充電電流と、次に少ない初期電流の和は電源容量内か
を判断する（＃33）。電源容量内であれば、次の充電器
３をONし（＃34）、＃32へ戻り、以降、同様の動作を繰
返す。また、＃32で未開始の充電器がなく、かつ、充電
器が充電完了すれば（＃35）、充電動作を終了する（＃
36）。＃35で充電完了していないなら、充電完了になる
まで待つ。

次に、第３実施例について、その制御手順を第６図の
フローチャートにより説明する。ここでは、初期電流の
多い順で充電を行う。その他の充電条件は、第５図の第
２実施例と同様である。

各バッテリ４をそれぞれの充電器３に接続する（＃4
0）。そして、上述と同様に、各充電器３を順に短い一
定時間ONさせ、各初期電流を記憶し、次に、最大初期電
流のものを最初に充電開始する（＃41）。その後、未開
始の充電器があるかを判断する（＃42）。未開始の充電
器があるなら、現在の電流と残りの充電器のうち初期電
流の最大のものの値を加え、建屋の最大許容電流以下か
を判断する（＃43）。建屋の最大許容電流以下になる
と、次の充電器（残りの充電器のうち初期電流が最大の
もの）をONする（＃44）。そして、＃42へ戻り、以降、
同様の動作を繰返す。また＃42で未開始の充電器なく、
かつ、通電中の全充電器が充電完了すれば（＃45）、充
電終了する。なお、＃45で充電完了をしていないなら、
充電完了まで待つ。

次に、第４実施例について第７図を用いて説明する。
ここでは、バッテリ電圧の低い順の充電条件で充電を行
う。その他の充電条件は、第３実施例と同様である。

各バッテリ４をそれぞれの充電器３に接続する（＃5
0）。前述と同様の操作により、各充電器３において、
負荷バッテリ４の端子電圧を測定し、各電圧をメモリす
る。次に最低電圧のものを最初に充電開始する。また、
その時の初期電流を記憶する（＃51）。次に、未開始の
充電器はあるかを判断する（＃52）。未開始の充電器が
あるなら、現在の充電電流とその次に大きい初期電流が
建屋の最大許容電流以下かを判断する（＃53）。＃53で
建屋の最大許容電流以下になると、次にバッテリ電圧の
低い充電器をONする（＃54）。そして、＃52へ戻り、以
降、同様の動作を繰返す。また、＃52で未開始の充電器
がなく、かつ、通電中の全充電器が充電完了すれば（＃
55）、充電終了する（＃54）。なお、＃55で充電完了を
していないなら、充電完了まで待つ。

また、上記実施例の他、各初期充電電流の和を求め、
例えば、その和が建屋の最大許容電流を越えない範囲で
各バッテリ４の組合わせを行い、その組合わせたバッテ
リから充電を開始するようにしてもよい。このようにす
れば、例えば、深夜割引き料金の適用がある時間帯内
に、より多くのバッテリを充電したい場合、上記条件で
組合わせて、バッテリを充電することができる。

また、例えば、充電中の充電電流検出値と、次に充電
される次段の初期電流値との和を演算し、この演算値が
電源の最大許容電流を越え、かつ、充電中の充電電流検
出値が所定値以下であるとき、次々段の初期電流値と上
記充電電流検出値との和を演算し、この演算値が電源の
最大許容電流以下になったときに、次々段の充電を開始
することもできる。

［発明の効果］以上のように本発明の充電装置によれば、その入力部
から充電条件を入力することにより、充電装置が各蓄電
池の充電開始および充電完了に至るまでの充電の中断、
再開を含む充電制御を行うようにしているので、充電時
間を短縮したり、指定の充電完了日時と周囲温度条件と
から、最適の充電完了日時に充電を終えることができ
る。したがって、冬期の環境条件の悪い時期などにおけ
る蓄電池の機能低下を抑え、充電直後の蓄電池温度の高
い状態で蓄電池を使用して、その全容量を使用すること
ができる。また、充電開始時刻を自動的に順次ずらせる
ので、設備側の電源容量を小さくすることができるなど
の効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１実施例による充電装置の全体構成
図、第２図は第１実施例による充電装置の具体構成図、
第３図は第１実施例による充電装置の入力部の構成図、
第４図、第５図、第６図、第７図は、それぞれ本発明の
第１実施例から第４実施例による充電装置の制御手順の
フローチャートである。１……充電装置、２……充電コントローラ、３……充電
器、４……被充電蓄電池（バッテリ）、11……コントロ
ーラマイクロコンピュータ。

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】複数個の被充電蓄電池の充電を制御する充
電装置において、充電に先立ち、各蓄電池に順次、充電電流を流したとき
の初期電流もしくは蓄電池の端子電圧を計測して記憶す
ると共に、この記憶したデータに基いて蓄電池充電の優
先順位を決定し、該順位にしたがって充電を開始する充
電開始手段と、各蓄電池についての充電完了日時を指定
する日時指定手段と、蓄電池の周囲温度を検出する温度
検出手段と、検出温度と上記各蓄電池について指定した
充電完了日時とに基き、その温度に適した各蓄電池の充
電完了日時を演算する演算手段と、この演算手段により
求められた充電日時に各蓄電池の充電が完了するように
充電の中断、再開を制御する充電制御手段とを備えたこ
とを特徴とする充電装置。
【請求項２】初期電流が最大の蓄電池を最先に充電開始
するようにしたことを特徴とする請求項１記載の充電装
置。
【請求項３】初期電流が最小の蓄電池を最先に充電開始
するようにしたことを特徴とする請求項１記載の充電装
置。
【請求項４】各初期電流の和が電源容量で定まる所定の
範囲内となる蓄電池の組合わせを選出し、この組合わせ
た蓄電池を優先して充電開始するようにしたことを特徴
とする請求項１記載の充電装置。
【請求項５】充電中の充電器の入力電流総和（以下単に
電流検出値という）と、次に充電される次段の初期電流
値との和を演算し、この演算値が電源の最大許容電流以
下になったときに、上記次段の充電器に接続された蓄電
池の充電を開始するようにしたことを特徴とする請求項
１乃至４記載の充電装置。
【請求項６】充電中の電流検出値と、次に充電される次
段の初期電流値との和を演算し、この演算値が電源の最
大許容電流を越え、かつ、充電中の電流検出値が所定値
以下であるとき、次々段のの初期電流値と上記電流検出
値との和を演算し、この演算値が電源の最大許容電流以
下になったときに、次々段の充電器に接続された蓄電池
の充電を開始するようにしたことを特徴とする請求項５
記載の充電装置。