JP2862179B2 - 充電回路 - Google Patents

充電回路

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JP2862179B2
JP2862179B2 JP1546490A JP1546490A JP2862179B2 JP 2862179 B2 JP2862179 B2 JP 2862179B2 JP 1546490 A JP1546490 A JP 1546490A JP 1546490 A JP1546490 A JP 1546490A JP 2862179 B2 JP2862179 B2 JP 2862179B2
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【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、基準温度と電池温度との温度差を求め、上
記温度差が所定の制御温度差に達すると充電を完了する
ようにした充電回路に関する。
〔従来の技術〕
従来、電子温度センサで蓄電池の電池温度を検出する
とともに、周囲温度センサで周囲温度を検出し、これら
の温度差が予め設定された制御温度差に達すると、充電
を完了すべく蓄電池への充電電流を停止あるいは微小電
流(トリクル電流)に減少させる充電回路が知られてい
る(特開平1−138932号公報)。
また、上記充電回路では、周囲温度が高くなるに従っ
て、充電時の電池温度の上昇率が低下するため、第6図
に示すように、周囲温度に応じて上記制御温度差が変更
されるように構成して、適正に満充電されるようになさ
れている。
〔発明が解決しようとする課題〕
ところが、上記充電回路では、充電開始時の蓄電池の
残容量が、例えば0%の場合、すなわち完全に放電され
た状態を基準にして上記制御温度差を設定しているた
め、上記残容量が50%のときから充電が開始されると、
満充電になっても上記制御温度差に達しないことにな
る。すなわち、充電が上記制御温度差に達するまで継続
されると、過充電になり蓄電池の漏液等の蓄電池の劣化
を招く。
本発明は、上記問題に鑑みてなされたもので、蓄電池
に残容量がある場合でも過充電することなく、適正に満
充電にすることができる充電回路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〕
本発明は、検出した基準温度と電池温度とから両温度
の温度差を求め、該温度差が設定された制御温度差に達
すると充電を完了するようになされた充電回路であっ
て、充電開始時の蓄電池の残容量を検出する残容量検出
手段と、蓄電池の残容量に応じた制御温度差を記憶する
記憶手段と、上記残容量検出手段の検出結果により対応
する制御温度差を設定する設定手段とを備えたものであ
る。
また、請求項2は、請求項1記載の充電回路におい
て、蓄電池が放置状態にあったかどうかを判断する判断
手段と、上記蓄電池が放置状態にあった場合に設定され
る制御温度差を変更する変更手段とを備えたものであ
る。
〔作用〕
上記構成の充電回路によれば、充電開始時の蓄電池の
残容量が検出され、この残容量に対応する制御温度差が
設定される。そして、検出した基準温度と電池温度との
両温度の温度差が上記制御温度差に達すると充電が完了
する。
また、請求項2に充電回路によれば、蓄電池が放電状
態にあったと判断されると、制御温度差が変更される。
そして、検出した基準温度と電池温度との両温度の温度
差が上記制御温度差に達すると充電が完了する。
〔実施例〕
以下、本発明に係る充電回路の一実施例を第1図のブ
ロック図を用いて説明する。
充電部1は商用電源2からの交流を直流に整流して蓄
電池3に充電電流を供給するものである。また、充電部
1は制御回路9からの制御信号を受けて蓄電池3への充
電電流を停止あるいは微小電流(トリクル電流)に切り
換えるようになされている。電池温度センサ5は蓄電池
3に接触または接近して配置され、該蓄電池3の電池温
度を検出するものである。周囲温度センサ6は蓄電池3
の充電時の発熱による影響を受けない充電回路本体の適
所に配置され、基準温度としての周囲温度を検出するも
のである。以下、周囲温度を基準温度というものとす
る。
容量検出回路7は蓄電池3の充放電量から蓄電池3の
残容量を検出して制御回路9に出力するものである。す
なわち、容量検出回路7は、例えば、カウンタ等(図示
せず)を内蔵し、蓄電池3へ充電電流が流れると上記カ
ウンタをカウントダウンし、一方、蓄電池3からスイッ
チSW1を介してモータ等の負荷4に電流が供給されると
上記カウンタをカウントアップするようになされてい
る。そして、上記カウント値から充放電時間が求めら
れ、この充放電時間に単位時間当たりの充電、放電電流
値を乗算して充放電量が求められ、この充放電量から蓄
電池3の残容量が求められる。
放置検出回路8はマイコン等からなり、蓄電池3が長
期間放置されていたかどうかを検出するものである。す
なわち、蓄電池は充放電されずに長期間放置されると、
内部抵抗値が高くなり充電時の電池電圧も高くなる(第
5図参照)。このため、放置検出回路8は充電開始時の
電池電圧が予め設定された通常の蓄電池の電池電圧より
も高くなると、長期間放置されていたと判断して制御回
路9に放置検出信号を出力するようになされている。
制御回路9はマイコン等からなり、蓄電池3の電池温
度と基準温度との温度差が制御温度差に達すると、充電
部1に上記制御信号を出力するものである。また、制御
回路9は設定された制御温度差を蓄電池3の残容量およ
び基準温度に応じて変更するようになされている。すな
わち、基準温度が高い程、電池温度の上昇率が小さくな
るとともに、蓄電池2の残容量が多い程、電池温度の発
熱量が小さくなる。このため、第4図に示すように、制
御回路9は基準温度が高い程、上記制御温度差を小さく
なるように変更するとともに、蓄電池3の残容量が多い
程、上記制御温度を、第4図の曲線Aから曲線Cに示す
ように、小さくなるように変更する。すなわち、制御回
路9は、例えば第4図に示す関係をテーブルの形である
いは演算式の形で記憶している。
また、蓄電池の内部抵抗値が高くなると充電による発
熱量が大きくなる。このため、通常状態の蓄電池であれ
ば、第5図の曲線Eに示すように、電池温度はt1時点で
温度T0に達するが、放置状態の蓄電池であれば、第5図
の曲線Fに示すように、電池温度はt0(<t1)時点で温
度T0に達してしまうため、通常の蓄電池に基づく制御温
度差を用いると放置蓄電池の場合は満充電されないこと
になる。この点に鑑みて、制御回路9は上記放置検出信
号が入力されると、第5図に示すように、放置状態の蓄
電池と判断して上記制御温度差を、例えば数%高くなる
ように演算して変更する。
次に、上記構成の充電回路の充電動作の一例について
第2図のフローチャートを用いて説明する。なお、制御
温度差と基準温度との関係は、第4図に示すように、充
電開始時の蓄電池3の残容量が50%以下の場合には曲線
Aになり、50%以上の場合は曲線Bになり、75%以上の
場合は曲線Cになる。
充電動作が開始されると、まず、充電開始時の蓄電池
3の残容量が求められ、次に、基準温度および蓄電池3
の電池温度が検出される(ステップS1〜S3)。続いて、
ステップS4で充電開始時の蓄電池3の残容量が50%以下
かどうかが判断され、50%以下であれば(ステップS4
YES)、ステップS5で第4図の曲線Aから上記基準温度
に応じた制御温度差が抽出し、設定される。すなわち、
基準温度が、例えば20℃であれば、第4図に示すよう
に、曲線Aから制御温度差D1が抽出し、設定される。
この後、ステップS6で電池温度と基準温度との温度差
が上記制御温度差D1以上かどうかが判断され、第3図
(a)に示すように、t1時点で制御温度差D1以上になる
と(ステップS6でYES)、ステップS7で充電を完了すべ
く制御回路9から充電部1に制御信号が出力される。こ
のため、充電電流I1が停止あるいはトリクル電流I2に切
り換えられる(第3図(b))。一方、制御温度差D1
下であれば(ステップS6でNO)、ステップS2に戻って再
び基準温度および電池温度が検出される。
一方、ステップS4で残容量が50%以上であれば(ステ
ップS4でNO)、ステップS8で残容量が75%以下かどうか
が判断され、75%以下であれば(ステップS6でYES)、
ステップS9で、例えば、基準温度が20℃であれば、第4
図の曲線Bから制御温度差D2(<D1)が抽出し、設定さ
れる。この後、ステップS10で電池温度と基準温度との
温度差が制御温度差D2以上かどうかが判断され、制御温
度差D2以上であれば(ステップS10でYES)、ステップS7
に移行し、上述したように充電電流I1が停止あるいはト
リクル電流I2に切り換えられる。一方、制御温度差D2
下であれば(ステップS10でNO)、ステップS2に戻って
再び基準温度および電池温度が検出される。
一方、ステップS8で残容量が75%以上であれば(ステ
ップS8でNO)、ステップS11で、例えば、基準温度が20
℃であれば、第4図の曲線Cから制御温度差D3(<D2
が抽出し、設定される。この後、ステップS12で電池温
度と基準温度との温度差が制御温度差D3以上かどうかが
判断され、制御温度差D3以上であれば(ステップS12でY
ES)、ステップS7に移行し、上述したように充電電流I1
が停止あるいはトリクル電流I2に切り換えられる。一
方、制御温度差D3以下であれば(ステップS12でNO)、
ステップS2に戻って再び基準温度および電池温度が検出
される。
また、放置検出回路8により蓄電池3が放置されてい
たと判断されると、ステップS3,S9,S11で設定された制
御温度差が数%高くなるように演算して変更される。
なお、上記フローチャートでは、ステップS6,S10,S12
でNOの場合に再び基準温度を検出するようにしている
が、充電開始時におけるステップS2で基準温度の検出し
た該基準温度を記憶し、上記ステップS6,S10,S12でNOの
場合にステップS3に戻って電池温度のみを検知するよう
にしてもよい。この場合、上記フローチャートの処理の
高速化を図ることができる。更に、上記フローチャート
に代えて、充電開始時の蓄電池3の残容量および基準温
度を検出し、これらの検出結果に応じた制御温度差を設
定した後、電池温度が上記制御温度差以上であれば充電
電流を停止あるいはトリクル電流に切り換えるようにフ
ローチャートを構成してもよい。この場合、充電動作の
処理の簡略化および高速化を図ることができる。
また、電池温度センサ5により充電開始時に検出され
た電池温度を基準温度として記憶し、この基準温度と充
電中の電池温度の温度差を求めるようにしてもよい。こ
の場合、周囲温度センサ6が不要となるため、回路構成
を簡略化することができる。
さらに、上記フローチャートでは、充電開始時の蓄電
池3の残容量が50%以下の場合、50%以上の場合および
75%以上の場合に分けて制御温度差を変更するようにな
されているが、蓄電池3の残容量が、例えば、0%以上
の場合、10%以上の場合、20%以上の場合、…と細分化
し、これに応じた制御温度差を設定するようにしてもよ
い。また、蓄電池の種類により制御温度差を適宜変更す
るようにしてもよい。
〔発明の効果〕
本発明は、充電開始時の蓄電池の残容量に応じた制御
温度差を設定し、該制御温度差に基づいて充電制御を行
うため、充電開始時における蓄電池の残容量の如何に拘
らず常に適正に満充電にすることができ、過充電するこ
とがないので蓄電池の劣化を防止することができる。
また、放置状態の蓄電池かどうかを判断し、放置状態
の蓄電池の場合には制御温度差を変更し得るようにした
ので、長期間放置された蓄電池であっても適正に満充電
にすることができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明に係る充電回路の一実施例のブロック
図、第2図は本充電回路の充電動作の一例を示すフロー
チャート、第3図は充電制御を説明するための図、第4
図は制御温度差と蓄電池の残容量および基準温度との関
係を示す図、第5図は放置電池の場合の電池温度の変化
を説明するための図、第6図は従来の制御温度差と周囲
温度との関係を示す図である。 1……充電部、2……商用電源、3……蓄電池、4……
負荷、5……電池温度センサ、6……周囲温度センサ、
7……容量検出回路、8……放置検出回路、9……制御
回路。

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】検出した基準温度と電池温度とから両温度
    の温度差を求め、該温度差が設定された制御温度差に達
    すると充電を完了するようになされた充電回路であっ
    て、充電開始時の蓄電池の残容量を検出する残容量検出
    手段と、蓄電池の残容量に応じた制御温度差を記憶する
    記憶手段と、上記残容量検出手段の検出結果により対応
    する制御温度差を設定する設定手段とを備えたことを特
    徴とする充電回路。
  2. 【請求項2】請求項1記載の充電回路において、蓄電池
    が放置状態にあったかどうかを判断する判断手段と、上
    記蓄電池が放置状態にあった場合に設定される制御温度
    差を変更する変更手段とを備えたことを特徴とする充電
    回路。
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CN112531857B (zh) * 2020-12-30 2022-11-01 国网河南省电力公司信息通信公司 一种蓄电池的电池热检测控制装置

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