JP3267998B2 - 組みバッテリ充電装置 - Google Patents
組みバッテリ充電装置Info
- Publication number
- JP3267998B2 JP3267998B2 JP02159192A JP2159192A JP3267998B2 JP 3267998 B2 JP3267998 B2 JP 3267998B2 JP 02159192 A JP02159192 A JP 02159192A JP 2159192 A JP2159192 A JP 2159192A JP 3267998 B2 JP3267998 B2 JP 3267998B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- charging
- battery cell
- battery
- current
- cell group
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Landscapes
- Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、複数のバッテリセルを
直列接続した組みバッテリ用の充電装置、特に車両用の
組みバッテリ充電装置に関する。さらに詳細には、それ
ぞれが少なくとも１つのバッテリセルを含む複数のバッ
テリセル群を直列接続して構成された組みバッテリを充
電するための組みバッテリ充電装置に関する。
直列接続した組みバッテリ用の充電装置、特に車両用の
組みバッテリ充電装置に関する。さらに詳細には、それ
ぞれが少なくとも１つのバッテリセルを含む複数のバッ
テリセル群を直列接続して構成された組みバッテリを充
電するための組みバッテリ充電装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、バッテリによって駆動される電動
車両が開発されている。車両搭載用のバッテリには、小
型、軽量、大出力容量などが要求され、これらの条件を
満足するバッテリとして、複数のバッテリセルを直列接
続して構成された組みバッテリが用いられることが多
い。
車両が開発されている。車両搭載用のバッテリには、小
型、軽量、大出力容量などが要求され、これらの条件を
満足するバッテリとして、複数のバッテリセルを直列接
続して構成された組みバッテリが用いられることが多
い。
【０００３】このような組みバッテリへの充電は、以下
に図７〜図１２に関して説明するように、いずれも複数
のバッテリセルを直列接続してなる組みバッテリの両端
子間に、直列接続バッテリセル数に応じた電圧を印加す
ることによって行われていた。
に図７〜図１２に関して説明するように、いずれも複数
のバッテリセルを直列接続してなる組みバッテリの両端
子間に、直列接続バッテリセル数に応じた電圧を印加す
ることによって行われていた。
【０００４】また一般的に、バッテリは、満充電後にさ
らに充電を続けても、投入されたエネルギが蓄えられず
に電解液の電気分解に消費され、反応ガスの発生や異常
な発熱を生ずるようになり、組みバッテリの寿命に大き
な悪影響を及ぼしてしまう。そこで、バッテリを充電す
る際には、満充電状態を検出し、それ以後は充電を行わ
ないようにする必要がある。
らに充電を続けても、投入されたエネルギが蓄えられず
に電解液の電気分解に消費され、反応ガスの発生や異常
な発熱を生ずるようになり、組みバッテリの寿命に大き
な悪影響を及ぼしてしまう。そこで、バッテリを充電す
る際には、満充電状態を検出し、それ以後は充電を行わ
ないようにする必要がある。
【０００５】図７において、組みバッテリ５０は、複数
のＮｉ／Ｚｎバッテリセル５０−１、５０−２…、５０
−ｎを直列接続して構成されている。メイン電源５３か
らは、組みバッテリ充電用の電流が可変定電流制御回路
５１に供給される。可変定電流制御回路５１は、供給さ
れた電流を制御し、予定の充電電流ＩCHを組みバッテリ
５０に供給する。
のＮｉ／Ｚｎバッテリセル５０−１、５０−２…、５０
−ｎを直列接続して構成されている。メイン電源５３か
らは、組みバッテリ充電用の電流が可変定電流制御回路
５１に供給される。可変定電流制御回路５１は、供給さ
れた電流を制御し、予定の充電電流ＩCHを組みバッテリ
５０に供給する。
【０００６】過電圧検出回路５２は、過充電を防止する
ために組みバッテリ５０の端子電圧ＶBAを検出し、図８
(a) に示したように、その検出値が過電圧レベルＶTHに
達すると、過電圧検出信号Ｓ１を可変定電流制御回路５
１に供給する。
ために組みバッテリ５０の端子電圧ＶBAを検出し、図８
(a) に示したように、その検出値が過電圧レベルＶTHに
達すると、過電圧検出信号Ｓ１を可変定電流制御回路５
１に供給する。
【０００７】可変定電流制御回路５１では、図８(b) に
示したように、過電圧検出信号Ｓ１を検出すると充電電
流ＩCHをカットするか、あるいは組みバッテリ５０の自
己放電電流に近い電流値で充電するトリクル充電に切り
換える。
示したように、過電圧検出信号Ｓ１を検出すると充電電
流ＩCHをカットするか、あるいは組みバッテリ５０の自
己放電電流に近い電流値で充電するトリクル充電に切り
換える。
【０００８】図９は複数の鉛バッテリセル６０−１、６
０−２…、６０−ｎによって構成された組みバッテリ６
０の充電装置を示した図であり、前記と同一の符号は、
同一または同等部分を表している。
０−２…、６０−ｎによって構成された組みバッテリ６
０の充電装置を示した図であり、前記と同一の符号は、
同一または同等部分を表している。
【０００９】この例では、間欠制御回路６１が組みバッ
テリ６０の端子電圧ＶBAに基づいて可変定電流制御回路
５１を制御し、図１０に〜で示したようなル−プ状
間欠充電が繰り返えされる。
テリ６０の端子電圧ＶBAに基づいて可変定電流制御回路
５１を制御し、図１０に〜で示したようなル−プ状
間欠充電が繰り返えされる。
【００１０】図１０において、可変定電流制御回路５１
は、まずのように、検出端子電圧ＶBAが予定値Ｖ2 に
達するまでは一定の電流を出力し、その後で示すよう
に、検出端子電圧ＶBAが上限値Ｖ2 を維持するような電
流を出力する。次いでのように、検出端子電圧ＶBAが
上限値Ｖ2 から下限値Ｖ1 に低下するまで充電電流を直
線的に減少させ、さらに続けてのように、検出端子電
圧ＶBAが下限値Ｖ1 で維持されるように充電電流を増加
させる。
は、まずのように、検出端子電圧ＶBAが予定値Ｖ2 に
達するまでは一定の電流を出力し、その後で示すよう
に、検出端子電圧ＶBAが上限値Ｖ2 を維持するような電
流を出力する。次いでのように、検出端子電圧ＶBAが
上限値Ｖ2 から下限値Ｖ1 に低下するまで充電電流を直
線的に減少させ、さらに続けてのように、検出端子電
圧ＶBAが下限値Ｖ1 で維持されるように充電電流を増加
させる。
【００１１】このような間欠充電では、前記のタイム
サイクルが予定の時間以上になると満充電と判断して充
電を終了する。
サイクルが予定の時間以上になると満充電と判断して充
電を終了する。
【００１２】図１１は複数のＮｉ／Ｃｄバッテリセル７
０−１、７０−２…、７０−ｎによって構成された組み
バッテリ７０の充電装置を示した図であり、前記と同一
の符号は、同一または同等部分を表している。
０−１、７０−２…、７０−ｎによって構成された組み
バッテリ７０の充電装置を示した図であり、前記と同一
の符号は、同一または同等部分を表している。
【００１３】ピーク値検出回路７１は、過充電を防止す
るために組みバッテリ７０の端子電圧ＶBAを検出し、図
１２(a) に示したように、その検出電圧ＶBAがピーク値
ＶPに達すると、可変定電流制御回路５１にピーク検出
信号Ｓ２を出力する。
るために組みバッテリ７０の端子電圧ＶBAを検出し、図
１２(a) に示したように、その検出電圧ＶBAがピーク値
ＶPに達すると、可変定電流制御回路５１にピーク検出
信号Ｓ２を出力する。
【００１４】可変定電流制御回路５１は、ピーク検出信
号Ｓ２が入力されると、図１２(b)に示したように、充
電電流ＩCHをカットするか、あるいは自己放電電流に近
い電流値で充電するトリクル充電に切り換える。
号Ｓ２が入力されると、図１２(b)に示したように、充
電電流ＩCHをカットするか、あるいは自己放電電流に近
い電流値で充電するトリクル充電に切り換える。
【００１５】このように、従来の組みバッテリへの充電
は、組みバッテリの端子電圧ＶBAを検出し、該検出端子
電圧ＶBAが満充電状態を示す電圧に達するまで行われて
いた。
は、組みバッテリの端子電圧ＶBAを検出し、該検出端子
電圧ＶBAが満充電状態を示す電圧に達するまで行われて
いた。
【００１６】
【発明が解決しようとする課題】上記した従来技術で
は、組みバッテリが満充電状態に達したか否かが、その
端子電圧ＶBAをパラメータとして判定される。したがっ
て、組みバッテリを構成する各バッテリセルの容量や充
電量にばらつきがあると、あるバッテリセルが満充電と
なっても他のバッテリセルが満充電となっていないため
に、全体として充電未完了と判定されて充電が継続され
てしまい、その結果、特定のバッテリセルに過充電が生
じて組みバッテリの寿命が著しく損なわれてしまうとい
う問題があった。
は、組みバッテリが満充電状態に達したか否かが、その
端子電圧ＶBAをパラメータとして判定される。したがっ
て、組みバッテリを構成する各バッテリセルの容量や充
電量にばらつきがあると、あるバッテリセルが満充電と
なっても他のバッテリセルが満充電となっていないため
に、全体として充電未完了と判定されて充電が継続され
てしまい、その結果、特定のバッテリセルに過充電が生
じて組みバッテリの寿命が著しく損なわれてしまうとい
う問題があった。
【００１７】また従来技術では、充電の開始タイミング
の決定、充電電流値の設定に際し、バッテリセルの温度
が考慮されていないので、充電電流が適正値を超えてし
まい、バッテリセル内の酸素発生量が大きくなって充電
効率が低下したり、内圧が上昇して組みバッテリの寿命
に悪影響を及ぼすことがあった。
の決定、充電電流値の設定に際し、バッテリセルの温度
が考慮されていないので、充電電流が適正値を超えてし
まい、バッテリセル内の酸素発生量が大きくなって充電
効率が低下したり、内圧が上昇して組みバッテリの寿命
に悪影響を及ぼすことがあった。
【００１８】本発明の目的は、上記した従来技術の問題
点を解決して、充電電流の過大や過充電を生じさせずに
効率よく、かつ寿命劣化を伴うことなしに組みバッテリ
を充電することの可能な組みバッテリ充電装置を提供す
ることにある。
点を解決して、充電電流の過大や過充電を生じさせずに
効率よく、かつ寿命劣化を伴うことなしに組みバッテリ
を充電することの可能な組みバッテリ充電装置を提供す
ることにある。
【００１９】
【課題を解決するための手段】上記した目的を達成する
ために、本発明は、それぞれが少なくとも１つのバッテ
リセルを含む、複数のバッテリセル群を互いに直列接続
して構成された組みバッテリの充電装置において、各バ
ッテリセル群の端子電圧をそれぞれ検出するバッテリセ
ル群電圧検出手段と、各バッテリセル群の、検出された
各端子電圧に基づいて当該バッテリセル群への充電電流
値を決定する電流制御手段と、前記決定された値の充電
電流をバッテリへ供給する電流供給手段とを具備し、充
電電流の供給開始のためのバッテリセル群の最高温度の
上限値を、充電用ＡＣ電源の投入時からの経過時間の関
数として予め決定しておき、バッテリセル群の最高温度
が前記上限値以下になるまで充電電流の供給開始を待機
させるようにした点に特徴がある。
ために、本発明は、それぞれが少なくとも１つのバッテ
リセルを含む、複数のバッテリセル群を互いに直列接続
して構成された組みバッテリの充電装置において、各バ
ッテリセル群の端子電圧をそれぞれ検出するバッテリセ
ル群電圧検出手段と、各バッテリセル群の、検出された
各端子電圧に基づいて当該バッテリセル群への充電電流
値を決定する電流制御手段と、前記決定された値の充電
電流をバッテリへ供給する電流供給手段とを具備し、充
電電流の供給開始のためのバッテリセル群の最高温度の
上限値を、充電用ＡＣ電源の投入時からの経過時間の関
数として予め決定しておき、バッテリセル群の最高温度
が前記上限値以下になるまで充電電流の供給開始を待機
させるようにした点に特徴がある。
【００２０】
【作用】本発明によれば、組みバッテリを構成する各バ
ッテリセル群の充電の程度（割合）、およびそれらが満
充電に達したか否かに応じて充電電流を適正に制御する
ことができるようになるので、特定のバッテリセル群へ
の充電電流の過大や過充電が原因となる組みバッテリの
劣化や破壊を防止できるようになる。
ッテリセル群の充電の程度（割合）、およびそれらが満
充電に達したか否かに応じて充電電流を適正に制御する
ことができるようになるので、特定のバッテリセル群へ
の充電電流の過大や過充電が原因となる組みバッテリの
劣化や破壊を防止できるようになる。
【００２１】
【実施例】以下、図面を参照して本発明を詳細に説明す
る。
る。
【００２２】図１は本発明の一実施例であるバッテリ充
電装置のブロック図である。
電装置のブロック図である。
【００２３】同図において、組みバッテリ１０を構成す
る各バッテリセル群１０−１、１０−２…、１０−ｎは
それぞれ少なくとも１つのバッテリセルを含み、また各
セル群には、それぞれの端子電圧を検出するセル電圧検
出回路１１−１、１１−２…、１１−ｎが接続されてい
る。なお、１つのバッテリセル群に含まれるバッテリセ
ルはなるべく、容量や充放電特性の近似したものである
ことが望ましい。各セル電圧検出回路１１−１〜１１−
ｎで検出された電圧値は、全て電流コントロール回路１
２に入力される。
る各バッテリセル群１０−１、１０−２…、１０−ｎは
それぞれ少なくとも１つのバッテリセルを含み、また各
セル群には、それぞれの端子電圧を検出するセル電圧検
出回路１１−１、１１−２…、１１−ｎが接続されてい
る。なお、１つのバッテリセル群に含まれるバッテリセ
ルはなるべく、容量や充放電特性の近似したものである
ことが望ましい。各セル電圧検出回路１１−１〜１１−
ｎで検出された電圧値は、全て電流コントロール回路１
２に入力される。
【００２４】電流コントロール回路１２は、セル電圧検
出回路１１−１〜１１−ｎの検出値に基づいて最適な充
電電流を決定する。可変定電流制御回路１３は、メイン
電源１４から出力される電流を調整して、前記決定され
た充電電流ＩCHを出力する。
出回路１１−１〜１１−ｎの検出値に基づいて最適な充
電電流を決定する。可変定電流制御回路１３は、メイン
電源１４から出力される電流を調整して、前記決定され
た充電電流ＩCHを出力する。
【００２５】このような構成において、バッテリセル群
１０−１〜１０−ｎの少なくとも一つが満充電となっ
て、その端子電圧が上昇すると、電圧コントロ−ル回路
１２は、可変定電流制御回路１３に対して充電停止を指
示する。充電停止の指示に応答して、電圧コントロ−ル
回路１２または可変定電流制御回路１３が組みバッテリ
１０への充電電流供給を停止する。
１０−１〜１０−ｎの少なくとも一つが満充電となっ
て、その端子電圧が上昇すると、電圧コントロ−ル回路
１２は、可変定電流制御回路１３に対して充電停止を指
示する。充電停止の指示に応答して、電圧コントロ−ル
回路１２または可変定電流制御回路１３が組みバッテリ
１０への充電電流供給を停止する。
【００２６】本実施例によれば、組みバッテリ１０を構
成するバッテリセル群１０−１〜１０−ｎの少なくとも
一つが満充電となれば充電が停止されるので、過充電に
よってバッテリセル群が劣化あるいは破壊してしまうこ
とがない。
成するバッテリセル群１０−１〜１０−ｎの少なくとも
一つが満充電となれば充電が停止されるので、過充電に
よってバッテリセル群が劣化あるいは破壊してしまうこ
とがない。
【００２７】なお、本実施例では、満充電が検出される
と、充電電流の供給が停止されるものとして説明した
が、本発明はこれのみに限定されるものではなく、満充
電が検出された後は微小電流でトリクル充電を行うよう
にしても良い。このようにすれば、既に満充電となった
バッテリセル群に悪影響を与えることなく、充電が完了
していない他のバッテリセル群を引き続き満充電まで充
電できるようになる。
と、充電電流の供給が停止されるものとして説明した
が、本発明はこれのみに限定されるものではなく、満充
電が検出された後は微小電流でトリクル充電を行うよう
にしても良い。このようにすれば、既に満充電となった
バッテリセル群に悪影響を与えることなく、充電が完了
していない他のバッテリセル群を引き続き満充電まで充
電できるようになる。
【００２８】図２は本発明の他の実施例である充電装置
のブロック図であり、前記と同一の符号は同一または同
等部分を表している。
のブロック図であり、前記と同一の符号は同一または同
等部分を表している。
【００２９】本実施例では、各バッテリセル群１０−
１、１０−２…、１０−ｎにバイパス回路１５−１〜１
５−ｎがそれぞれ並列接続されている。各バイパス回路
１５−１〜１５−ｎは、図３に示したように、バッテリ
セル群の端子電圧ＶSLが満充電電圧ＶFUになると、充電
電流をバイパス電流ＩBPとして通過させるように作用す
る。
１、１０−２…、１０−ｎにバイパス回路１５−１〜１
５−ｎがそれぞれ並列接続されている。各バイパス回路
１５−１〜１５−ｎは、図３に示したように、バッテリ
セル群の端子電圧ＶSLが満充電電圧ＶFUになると、充電
電流をバイパス電流ＩBPとして通過させるように作用す
る。
【００３０】図４は、前記バイパス回路１５の一例の構
成を示した回路図である。同図から容易に分かるよう
に、抵抗Ｒ1 および順方向に直列接続されたダイオード
Ｄ1 ，Ｄ2 ，Ｄ3 よりなるバイパス回路が各バッテリセ
ル群に並列接続され、ダイオードＤ1 〜Ｄ3 による順方
向電圧の和がバッテリセル群の満充電電圧ＶFUに等しく
なるように設定される。なお、上記抵抗Ｒ１は省略可能
である。
成を示した回路図である。同図から容易に分かるよう
に、抵抗Ｒ1 および順方向に直列接続されたダイオード
Ｄ1 ，Ｄ2 ，Ｄ3 よりなるバイパス回路が各バッテリセ
ル群に並列接続され、ダイオードＤ1 〜Ｄ3 による順方
向電圧の和がバッテリセル群の満充電電圧ＶFUに等しく
なるように設定される。なお、上記抵抗Ｒ１は省略可能
である。
【００３１】図５は、前記バイパス回路１５の他の例の
構成を示した回路図である。バッテリセル群の両端子間
に接続された分圧抵抗Ｒ2 、Ｒ3 の接続点にはトランジ
スタＴｒのベースが接続され、該トランジスタＴｒのコ
レクタは抵抗Ｒ4 を介して当該バッテリセル群の一方端
子に接続され、トランジスタＴｒのエミッタはその他方
端子に接続されている。
構成を示した回路図である。バッテリセル群の両端子間
に接続された分圧抵抗Ｒ2 、Ｒ3 の接続点にはトランジ
スタＴｒのベースが接続され、該トランジスタＴｒのコ
レクタは抵抗Ｒ4 を介して当該バッテリセル群の一方端
子に接続され、トランジスタＴｒのエミッタはその他方
端子に接続されている。
【００３２】図４、図５のような構成によれば、バッテ
リセル群の端子電圧が上昇して満充電電圧ＶFUに達する
と、直列接続ダイオードＤ1 〜Ｄ3 が導通し、あるいは
トランジスタＴｒのベース電圧が上昇してオン状態とな
るので、当該バッテリセル群への充電電流がダイオード
やトランジスタＴｒによってバイパスされる。したがっ
て、組みバッテリへの充電電流ＴCHが供給されても、満
充電状態となったバッテリセル群へのさらなる充電は行
なわれず、過充電が回避される。
リセル群の端子電圧が上昇して満充電電圧ＶFUに達する
と、直列接続ダイオードＤ1 〜Ｄ3 が導通し、あるいは
トランジスタＴｒのベース電圧が上昇してオン状態とな
るので、当該バッテリセル群への充電電流がダイオード
やトランジスタＴｒによってバイパスされる。したがっ
て、組みバッテリへの充電電流ＴCHが供給されても、満
充電状態となったバッテリセル群へのさらなる充電は行
なわれず、過充電が回避される。
【００３３】図６は本発明のさらに他の実施例である充
電装置のブロック図であり、前記と同一の符号は同一ま
たは同等部分を表している。
電装置のブロック図であり、前記と同一の符号は同一ま
たは同等部分を表している。
【００３４】本実施例では、各バッテリセル群１０−
１、１０−２…、１０−ｎのそれぞれに、セル電圧検出
回路１１−１〜１１−ｎ、電流コントロール回路１８−
１〜１８−ｎ、および可変定電流制御回路１９−１〜１
９−ｎが接続され、各可変定電流制御回路１９−１〜１
９−ｎはそれぞれメイン電源１２に接続されている。
１、１０−２…、１０−ｎのそれぞれに、セル電圧検出
回路１１−１〜１１−ｎ、電流コントロール回路１８−
１〜１８−ｎ、および可変定電流制御回路１９−１〜１
９−ｎが接続され、各可変定電流制御回路１９−１〜１
９−ｎはそれぞれメイン電源１２に接続されている。
【００３５】このような構成において、バッテリセル群
１０−１〜１０−ｎのいずれかが満充電となって、その
端子電圧が予定値まで上昇すると、当該バッテリセル群
に対応した電流コントロール回路１８−１〜１８−ｎが
可変定電流制御回路１９−１〜１９−ｎに対して充電中
止を指示する。これに応答して、可変定電流制御回路１
９−１〜１９−ｎは対応バッテリセル群への充電電流供
給を中止する。
１０−１〜１０−ｎのいずれかが満充電となって、その
端子電圧が予定値まで上昇すると、当該バッテリセル群
に対応した電流コントロール回路１８−１〜１８−ｎが
可変定電流制御回路１９−１〜１９−ｎに対して充電中
止を指示する。これに応答して、可変定電流制御回路１
９−１〜１９−ｎは対応バッテリセル群への充電電流供
給を中止する。
【００３６】本実施例によれば、組みバッテリ１０を構
成する各バッテリセル群１０−１〜１０−ｎごとに充電
の制御が行われるので、過充電によってバッテリセル群
が劣化あるいは破壊してしまうなどの悪影響がないばか
りか、全てのバッテリセル群を満充電状態にできるの
で、組みバッテリの充電容量を効率良く活用できるよう
になる。
成する各バッテリセル群１０−１〜１０−ｎごとに充電
の制御が行われるので、過充電によってバッテリセル群
が劣化あるいは破壊してしまうなどの悪影響がないばか
りか、全てのバッテリセル群を満充電状態にできるの
で、組みバッテリの充電容量を効率良く活用できるよう
になる。
【００３７】なお、本実施例では、満充電が検出される
と、可変定電流制御回路１９は充電電流の供給を中止す
るものとして説明したが、本発明はこれのみに限定され
るものではなく、前記と同様に、満充電が検出された後
はトリクル充電を行うようにしても良い。
と、可変定電流制御回路１９は充電電流の供給を中止す
るものとして説明したが、本発明はこれのみに限定され
るものではなく、前記と同様に、満充電が検出された後
はトリクル充電を行うようにしても良い。
【００３８】図１３は、本発明のさらに他の実施例であ
る充電装置のブロック図であり、前記と同一の符号は同
一または同等部分を表している。本実施例では、充電開
始のタイミングを各バッテリセル群の温度およびＡＣ
（商用）電源接続からの経過時間との関数として決定
し、また充電電流値を各バッテリセル群の端子電圧およ
び温度の関数として設定するようにしている。
る充電装置のブロック図であり、前記と同一の符号は同
一または同等部分を表している。本実施例では、充電開
始のタイミングを各バッテリセル群の温度およびＡＣ
（商用）電源接続からの経過時間との関数として決定
し、また充電電流値を各バッテリセル群の端子電圧およ
び温度の関数として設定するようにしている。
【００３９】可変定電流制御回路１３にＡＣ電源が接続
される（ＡＣプラグ２１が挿入されるか、図示しないＡ
Ｃ電源スイッチがオンにされる）と、待機タイマ２２が
起動して経過時間の計測を開始する。各バッテリセル群
１０−１、１０−２、…の適所（例えば、隣接バッテリ
セルとの接続バスバ−表面）には、感温抵抗などの温度
センサ４１−１、４１−２、…４１−ｎが取り付けら
れ、その検出出力Ｔ−１、Ｔ−２、…Ｔ−ｎが電流コン
トロ−ル／満充電判定回路１２Ａおよび上限値テ−ブル
／判定回路２３に供給される。上限値テ−ブル／判定回
路２３には、組みバッテリ１０への実際の充電電流供給
開始を許容できるバッテリセル群の最高温度の上限値
が、可変定電流制御回路１３にＡＣ電源が接続されてか
らの待機時間の関数として記憶されている。
される（ＡＣプラグ２１が挿入されるか、図示しないＡ
Ｃ電源スイッチがオンにされる）と、待機タイマ２２が
起動して経過時間の計測を開始する。各バッテリセル群
１０−１、１０−２、…の適所（例えば、隣接バッテリ
セルとの接続バスバ−表面）には、感温抵抗などの温度
センサ４１−１、４１−２、…４１−ｎが取り付けら
れ、その検出出力Ｔ−１、Ｔ−２、…Ｔ−ｎが電流コン
トロ−ル／満充電判定回路１２Ａおよび上限値テ−ブル
／判定回路２３に供給される。上限値テ−ブル／判定回
路２３には、組みバッテリ１０への実際の充電電流供給
開始を許容できるバッテリセル群の最高温度の上限値
が、可変定電流制御回路１３にＡＣ電源が接続されてか
らの待機時間の関数として記憶されている。
【００４０】前記上限値はつぎのような観点から決定さ
れるのがよい。一般にバッテリの充電は、なるべく低温
で行うのが効率や酸素発生抑制、長寿命化の観点から望
ましいが、反面では、放電後のバッテリの温度が十分に
下がるまで待機していたのでは充電時間が長時間になり
過ぎ、実用的でないという問題がある。
れるのがよい。一般にバッテリの充電は、なるべく低温
で行うのが効率や酸素発生抑制、長寿命化の観点から望
ましいが、反面では、放電後のバッテリの温度が十分に
下がるまで待機していたのでは充電時間が長時間になり
過ぎ、実用的でないという問題がある。
【００４１】本発明では、折衷案として、８個を直列接
続したＮｉ−Ｚｎバッテリセルを１群とし、４群を直列
接続した組みバッテリを用いた車両用バッテリ充電装置
の実験において、電流制御回路１３にＡＣ電源が接続さ
れてから実際の充電電流供給開始までの待機時間が２時
間以内では、上記上限値を２５℃に、また待機時間が２
時間以上では上記上限値を４０℃に、それぞれ設定し、
実用上良好な結果が得られた。この実験では、完全充電
に約７〜８時間を要すること、前夜から翌朝までの間に
充電を完了することが必要であることなどを考慮して、
上記の上限値を決定した。これと異なる値に設定しても
良いことは当然であるが、上述の要求を考慮すると、待
ち時間が長いほど上限値を高く設定すべきである。
続したＮｉ−Ｚｎバッテリセルを１群とし、４群を直列
接続した組みバッテリを用いた車両用バッテリ充電装置
の実験において、電流制御回路１３にＡＣ電源が接続さ
れてから実際の充電電流供給開始までの待機時間が２時
間以内では、上記上限値を２５℃に、また待機時間が２
時間以上では上記上限値を４０℃に、それぞれ設定し、
実用上良好な結果が得られた。この実験では、完全充電
に約７〜８時間を要すること、前夜から翌朝までの間に
充電を完了することが必要であることなどを考慮して、
上記の上限値を決定した。これと異なる値に設定しても
良いことは当然であるが、上述の要求を考慮すると、待
ち時間が長いほど上限値を高く設定すべきである。
【００４２】上限値テ−ブル／判定回路２３は、上記待
機時間に応じた上限値をテ−ブルから読み取ると共に、
この上限値を各バッテリセル群の検出温度Ｔ−１、Ｔ−
２、…Ｔ−ｎと比較し、すべての検出温度が上限値以下
になったとき、可変定電流制御回路１３を起動する。こ
れによって実際に組みバッテリ１０の充電が開始され
る。
機時間に応じた上限値をテ−ブルから読み取ると共に、
この上限値を各バッテリセル群の検出温度Ｔ−１、Ｔ−
２、…Ｔ−ｎと比較し、すべての検出温度が上限値以下
になったとき、可変定電流制御回路１３を起動する。こ
れによって実際に組みバッテリ１０の充電が開始され
る。
【００４３】充電電流の制御は、電流コントロ−ル／満
充電判定回路１２Ａによって次のように行なわれる。図
１４は、本実施例による充電電流制御の状態すなわち充
電モ−ドの変化を示す図である。
充電判定回路１２Ａによって次のように行なわれる。図
１４は、本実施例による充電電流制御の状態すなわち充
電モ−ドの変化を示す図である。
【００４４】時刻ｔ0 で、電流制御回路１３にＡＣ電源
が接続されても実際の充電は直ちには開始されず、前述
したようにして、それからの経過時間および各バッテリ
セル群の温度に応じて充電開始タイミングｔ1 が決定さ
れ、第１定電流値による第１段充電が開始される。前記
第１定電流の値は、セル内での酸素発生を許容限度に抑
えられる範囲内で、なるべく大きく設定するのが望まし
い。本発明者らの前記実験では、前記第１定電流の値を
６．６Ａに設定した。
が接続されても実際の充電は直ちには開始されず、前述
したようにして、それからの経過時間および各バッテリ
セル群の温度に応じて充電開始タイミングｔ1 が決定さ
れ、第１定電流値による第１段充電が開始される。前記
第１定電流の値は、セル内での酸素発生を許容限度に抑
えられる範囲内で、なるべく大きく設定するのが望まし
い。本発明者らの前記実験では、前記第１定電流の値を
６．６Ａに設定した。
【００４５】充電が進むにつれて各バッテリセル群の端
子電圧は徐々に上昇する。前述の各実施例と同様に、各
バッテリセル群１０−１、１０−２、…の端子電圧はセ
ル電圧検出回路１１−１、１１−２、…によって検出さ
れ、電流コントロ−ル／満充電判定回路１２Ａに供給さ
れる。端子電圧が、予定％（通常は、８０〜９０％）充
電時の値に相当する中間目標電圧まで上昇したタイミン
グｔ2 で、第２段充電モ−ドに切換えられる。なお、バ
ッテリセル群の端子電圧はバッテリ温度の上昇に伴なっ
て低下するので、つぎの式（１）のような温度補償が必
要である。 ｛０℃・予定％充電時の端子電圧−0.016[v/℃] ×バッ
テリ温度 [℃] ｝(V)……（式１） 本発明者らの前記実験では、予定充電％を９０としたの
で、つぎの式を採用した。
子電圧は徐々に上昇する。前述の各実施例と同様に、各
バッテリセル群１０−１、１０−２、…の端子電圧はセ
ル電圧検出回路１１−１、１１−２、…によって検出さ
れ、電流コントロ−ル／満充電判定回路１２Ａに供給さ
れる。端子電圧が、予定％（通常は、８０〜９０％）充
電時の値に相当する中間目標電圧まで上昇したタイミン
グｔ2 で、第２段充電モ−ドに切換えられる。なお、バ
ッテリセル群の端子電圧はバッテリ温度の上昇に伴なっ
て低下するので、つぎの式（１）のような温度補償が必
要である。 ｛０℃・予定％充電時の端子電圧−0.016[v/℃] ×バッ
テリ温度 [℃] ｝(V)……（式１） 本発明者らの前記実験では、予定充電％を９０としたの
で、つぎの式を採用した。
【００４６】 ｛１５．１−0.016[v/℃] ×バッテリ温度 [℃] ｝(V) 第２段充電では、バッテリセル群の端子電圧の最高値が
前記式（１）で得られた値、すなわち時刻ｔ2 における
最高端子電圧に保持されるように定電圧モ−ド充電を行
なう。第２段充電では、時間の経過に伴なって充電が進
むのにつれて、充電電流が徐々に減少する一方、セル内
では充電に伴なう酸素発生が増大する。セル内での酸素
発生が制限値に達した時点ｔ3 で、第３段の定電流充電
モ−ドに切換えられる。酸素発生が制限値に達する時の
充電電流値を、予め実験的に確認しておき、この値を第
３段充電への切換えの電流目標値とすることができる。
本発明者らの前記実験では、この時の充電電流は３．４
Ａであった。
前記式（１）で得られた値、すなわち時刻ｔ2 における
最高端子電圧に保持されるように定電圧モ−ド充電を行
なう。第２段充電では、時間の経過に伴なって充電が進
むのにつれて、充電電流が徐々に減少する一方、セル内
では充電に伴なう酸素発生が増大する。セル内での酸素
発生が制限値に達した時点ｔ3 で、第３段の定電流充電
モ−ドに切換えられる。酸素発生が制限値に達する時の
充電電流値を、予め実験的に確認しておき、この値を第
３段充電への切換えの電流目標値とすることができる。
本発明者らの前記実験では、この時の充電電流は３．４
Ａであった。
【００４７】第３段充電では、切換え時の充電電流値す
なわち第２定電流値を保持しながら、セル内での酸素発
生を制限値以内に抑えるように、定電流充電を行なう。
充電の進行につれてバッテリセル群の端子電圧の最高値
が徐々に上昇する。バッテリセル群の端子電圧の最高値
が１００％充電時の値に相当する電圧まで上昇したタイ
ミングｔ4 で充電が完了する。この時の端子電圧最高値
の目標値はつぎの式（２）で算出できる。 ｛０℃・１００％充電時の端子電圧−0.016[v/℃] ×バ
ッテリ温度 [℃] ｝(V) ……（式２） 本発明者らの前記実験では、充電完了の判定につぎの式
を採用した。
なわち第２定電流値を保持しながら、セル内での酸素発
生を制限値以内に抑えるように、定電流充電を行なう。
充電の進行につれてバッテリセル群の端子電圧の最高値
が徐々に上昇する。バッテリセル群の端子電圧の最高値
が１００％充電時の値に相当する電圧まで上昇したタイ
ミングｔ4 で充電が完了する。この時の端子電圧最高値
の目標値はつぎの式（２）で算出できる。 ｛０℃・１００％充電時の端子電圧−0.016[v/℃] ×バ
ッテリ温度 [℃] ｝(V) ……（式２） 本発明者らの前記実験では、充電完了の判定につぎの式
を採用した。
【００４８】 ｛１５．７−0.016[v/℃] ×バッテリ温度 [℃] ｝(V) なお充電の完了は、既知の適当な方法で、例えば、セル
内の内圧の急上昇や、デルタピ−クなどの検知によって
判断できるので、充電完了を判定するためのバッテリセ
ル群の最高端子電圧は、予め実験的に知ることができ
る。充電完了後は直ちに充電を停止してもよいし、前述
のようにトリクル充電を継続してもよい。可変定電流制
御回路１３の電源投入後充電完了まで、すなわち充電待
機中および第１〜第３段充電期間中は充電ランプ（図示
せず）を点灯するのが望ましい。
内の内圧の急上昇や、デルタピ−クなどの検知によって
判断できるので、充電完了を判定するためのバッテリセ
ル群の最高端子電圧は、予め実験的に知ることができ
る。充電完了後は直ちに充電を停止してもよいし、前述
のようにトリクル充電を継続してもよい。可変定電流制
御回路１３の電源投入後充電完了まで、すなわち充電待
機中および第１〜第３段充電期間中は充電ランプ（図示
せず）を点灯するのが望ましい。
【００４９】充電の停止は、前述のように第３段充電が
完了して満充電が検知されたときのほか、つぎのような
条件でも行なわれるのが望ましい。 （１）充電開始より予定時間（例えば、１２時間）以上
経過したとき。 （２）第３段充電開始より予定時間（例えば、２時間）
以上経過したとき。 （３）充電中に、いずれかのバッテリセル群の端子電圧
が予定値（例えば、０．５Ｖ）以上降下したとき。 （４）組みバッテリ１０の負荷側（モ−タ２４）メイン
スイッチ（図１３の２５）が投入されたとき。 （５）充電用（商用）電源が遮断されたとき。
完了して満充電が検知されたときのほか、つぎのような
条件でも行なわれるのが望ましい。 （１）充電開始より予定時間（例えば、１２時間）以上
経過したとき。 （２）第３段充電開始より予定時間（例えば、２時間）
以上経過したとき。 （３）充電中に、いずれかのバッテリセル群の端子電圧
が予定値（例えば、０．５Ｖ）以上降下したとき。 （４）組みバッテリ１０の負荷側（モ−タ２４）メイン
スイッチ（図１３の２５）が投入されたとき。 （５）充電用（商用）電源が遮断されたとき。
【００５０】電流センサ４２は組みバッテリ１０の充放
電電流を検出する。検出電流信号は残量算出回路４３に
供給されて積算され、算出されたバッテリ残量の信号は
（例えば、パルス幅変調信号として）残量メ−タ４４に
転送、表示される。残量メ−タ４４は、前述のようにし
て充電が完了するたびごとに、電流コントロ−ル／満充
電判定回路１２Ａからの信号によって１００％充電“Ｆ
ＵＬＬ”に較正セットされる。残量算出回路４３はま
た、バッテリ残量が予定値以下になり、再充電が必要に
なったときはリザ−ブ灯４５を点灯するなどして表示す
る。
電電流を検出する。検出電流信号は残量算出回路４３に
供給されて積算され、算出されたバッテリ残量の信号は
（例えば、パルス幅変調信号として）残量メ−タ４４に
転送、表示される。残量メ−タ４４は、前述のようにし
て充電が完了するたびごとに、電流コントロ−ル／満充
電判定回路１２Ａからの信号によって１００％充電“Ｆ
ＵＬＬ”に較正セットされる。残量算出回路４３はま
た、バッテリ残量が予定値以下になり、再充電が必要に
なったときはリザ−ブ灯４５を点灯するなどして表示す
る。
【００５１】ＮＧ信号発生部４７は、バッテリ残量が予
定値（例えば、残量０）に減少したとき、またはバッテ
リセル群の最低端子電圧のいずれかが予定値以下に降下
したときにＮＧ信号を発生してモ−タスイッチ２５を開
放し、モ−タ２４を停止させる。前記最低端子電圧は、
例えばつぎの式（３）で決定することができる。 ｛１１．２−0.016[v/℃] ×バッテリ温度 [℃] ｝(V)
… 式（３） 回生可否信号発生部４８は、バッテリ１０の負荷として
モ−タ２４を含む場合、各バッテリセル群の最高端子電
圧に応じて回生可否信号ＲＣを発生し、最高電圧が予定
値以上のときは回生充電を禁止してバッテリ１０を過充
電から保護する。本発明者らの前記実験では、回生可否
信号ＲＣは例えば、バッテリセル群の最高端子電圧のい
ずれかが式（４）で決まる予定値以上のときには回生充
電を禁止し、反対に式（５）で決まる予定値以下のとき
には回生充電を可能にするようにした。 ｛１５．１−0.016[v/℃] ×バッテリ温度 [℃] ｝(V)
… 式（４） ｛１４．８−0.016[v/℃] ×バッテリ温度 [℃] ｝(V)
… 式（５） 図１３の実施例では、セル電圧検出回路１１−１、１１
−２、…の入力側端子はそれぞれのバッテリセル群の端
子に直接接続されているが、配線長を短縮するなどの目
的で、図１５に概略的に示すように、図１３では組みバ
ッテリ１０の高圧端および低圧端のバッテリセル端子に
接続されていたセル電圧検出回路１１−１および／また
は１１−ｎの測定用配線を充電電流用配線に直接接続す
ることがある。この場合には、図１５に符号Ｒｉ1 、Ｒ
ｉ2 で等価的に示したような充電回路配線や電流センサ
の内部抵抗など（以下、単に充電配線抵抗という）によ
る電圧降下分が測定誤差の原因となり、前述の充電制御
性能が低下する恐れがある。この場合には、つぎのよう
にして測定誤差の原因を除去することができる。
定値（例えば、残量０）に減少したとき、またはバッテ
リセル群の最低端子電圧のいずれかが予定値以下に降下
したときにＮＧ信号を発生してモ−タスイッチ２５を開
放し、モ−タ２４を停止させる。前記最低端子電圧は、
例えばつぎの式（３）で決定することができる。 ｛１１．２−0.016[v/℃] ×バッテリ温度 [℃] ｝(V)
… 式（３） 回生可否信号発生部４８は、バッテリ１０の負荷として
モ−タ２４を含む場合、各バッテリセル群の最高端子電
圧に応じて回生可否信号ＲＣを発生し、最高電圧が予定
値以上のときは回生充電を禁止してバッテリ１０を過充
電から保護する。本発明者らの前記実験では、回生可否
信号ＲＣは例えば、バッテリセル群の最高端子電圧のい
ずれかが式（４）で決まる予定値以上のときには回生充
電を禁止し、反対に式（５）で決まる予定値以下のとき
には回生充電を可能にするようにした。 ｛１５．１−0.016[v/℃] ×バッテリ温度 [℃] ｝(V)
… 式（４） ｛１４．８−0.016[v/℃] ×バッテリ温度 [℃] ｝(V)
… 式（５） 図１３の実施例では、セル電圧検出回路１１−１、１１
−２、…の入力側端子はそれぞれのバッテリセル群の端
子に直接接続されているが、配線長を短縮するなどの目
的で、図１５に概略的に示すように、図１３では組みバ
ッテリ１０の高圧端および低圧端のバッテリセル端子に
接続されていたセル電圧検出回路１１−１および／また
は１１−ｎの測定用配線を充電電流用配線に直接接続す
ることがある。この場合には、図１５に符号Ｒｉ1 、Ｒ
ｉ2 で等価的に示したような充電回路配線や電流センサ
の内部抵抗など（以下、単に充電配線抵抗という）によ
る電圧降下分が測定誤差の原因となり、前述の充電制御
性能が低下する恐れがある。この場合には、つぎのよう
にして測定誤差の原因を除去することができる。
【００５２】すなわち、まず充電開始直前に、バッテリ
セル群−特に組みバッテリ１０の高圧端および低圧端の
バッテリセル群１０−１、１０−ｎの端子電圧を、計測
する。この値は、事実上各配線に電流が流れていないと
きの値であり、バッテリセル群１０−１、１０−ｎの真
の端子電圧と見ることができる。つぎに、図１４に関し
て説明した第１定電流Ｉによる充電の開始直後（数１０
０m 秒後）に同じバッテリセル群１０−１、１０−ｎの
端子電圧を計測する。このときは、図１５から分かるよ
うに、各バッテリセル群の真の端子電圧と配線抵抗Ｒｉ
1 、Ｒｉ2 における電圧降下分との和の電圧が計測され
る。一方、各バッテリセル群への充電は事実上なされて
いないから、その端子電圧は変化していないはずであ
る。
セル群−特に組みバッテリ１０の高圧端および低圧端の
バッテリセル群１０−１、１０−ｎの端子電圧を、計測
する。この値は、事実上各配線に電流が流れていないと
きの値であり、バッテリセル群１０−１、１０−ｎの真
の端子電圧と見ることができる。つぎに、図１４に関し
て説明した第１定電流Ｉによる充電の開始直後（数１０
０m 秒後）に同じバッテリセル群１０−１、１０−ｎの
端子電圧を計測する。このときは、図１５から分かるよ
うに、各バッテリセル群の真の端子電圧と配線抵抗Ｒｉ
1 、Ｒｉ2 における電圧降下分との和の電圧が計測され
る。一方、各バッテリセル群への充電は事実上なされて
いないから、その端子電圧は変化していないはずであ
る。
【００５３】したがって、最初の測定電圧値と後の電圧
測定値との電圧差を演算すれば、充電配線抵抗による電
圧降下分を検出することができ、これをその後のバッテ
リ電圧計測値に対する補正値として使用することができ
る。さらに、前記電圧差と第１電流の値から充電配線抵
抗の値も算出できるから、充電電流が変化した場合に
も、その時の充電電流値と充電配線抵抗値に基づいて充
電配線抵抗による電圧降下分を演算することにより、同
様の補正が可能である。なお、同様の補正は、中間位置
に接続されたバッテリセル群の端子電圧測定にも適用で
きる。また、第１定電流Ｉの代りに、適当な既知の電流
値を用いてもよい。
測定値との電圧差を演算すれば、充電配線抵抗による電
圧降下分を検出することができ、これをその後のバッテ
リ電圧計測値に対する補正値として使用することができ
る。さらに、前記電圧差と第１電流の値から充電配線抵
抗の値も算出できるから、充電電流が変化した場合に
も、その時の充電電流値と充電配線抵抗値に基づいて充
電配線抵抗による電圧降下分を演算することにより、同
様の補正が可能である。なお、同様の補正は、中間位置
に接続されたバッテリセル群の端子電圧測定にも適用で
きる。また、第１定電流Ｉの代りに、適当な既知の電流
値を用いてもよい。
【００５４】前述のように、電流センサの出力は残量算
出回路で積算されるが、電流センサの出力増幅にはオペ
アンプなどが使用されるので、オペアンプのオフセット
によって演算結果に誤差が累算される恐れがある。充放
電電流が０のときのオペアンプなどの出力を記憶してお
き、これをオフセット補正値とすることにより、モ−タ
運転中のバッテリ充放電電流積算の誤差を低減し、バッ
テリ残量の監視精度を向上することができる。
出回路で積算されるが、電流センサの出力増幅にはオペ
アンプなどが使用されるので、オペアンプのオフセット
によって演算結果に誤差が累算される恐れがある。充放
電電流が０のときのオペアンプなどの出力を記憶してお
き、これをオフセット補正値とすることにより、モ−タ
運転中のバッテリ充放電電流積算の誤差を低減し、バッ
テリ残量の監視精度を向上することができる。
【００５５】図１３に示した実施例に採用された充電開
始タイミング／モ−ド設定、充電開始／停止の制御、バ
ッテリ残量の監視、回生充電可否判定、バッテリ電圧／
電流校正機能などが、前述の各実施例にも当然適用でき
ること容易に理解できるであろう。また、図１３中の点
線で囲んだ部分はマイコンなどで構成できる。
始タイミング／モ−ド設定、充電開始／停止の制御、バ
ッテリ残量の監視、回生充電可否判定、バッテリ電圧／
電流校正機能などが、前述の各実施例にも当然適用でき
ること容易に理解できるであろう。また、図１３中の点
線で囲んだ部分はマイコンなどで構成できる。
【００５６】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によれば、組みバッテリを構成する各バッテリセル群が
満充電に達したか否かに応じて充電電流が制御されるの
で、過充電によるバッテリの劣化や破壊を防止しながら
急速かつ完全な満充電を実現できるようになる。
によれば、組みバッテリを構成する各バッテリセル群が
満充電に達したか否かに応じて充電電流が制御されるの
で、過充電によるバッテリの劣化や破壊を防止しながら
急速かつ完全な満充電を実現できるようになる。
【図１】本発明の一実施例である充電装置のブロック図
である。
である。
【図２】本発明の他の実施例である充電装置のブロック
図である。
図である。
【図３】第２図の動作を説明するための図である。
【図４】図２に示したバイパス回路の一実施例を示した
図である。
図である。
【図５】図２に示したバイパス回路の他の実施例を示し
た図である。
た図である。
【図６】本発明のさらに他の実施例である充電装置のブ
ロック図である。
ロック図である。
【図７】従来技術のブロック図である。
【図８】図７の充電装置の動作を説明するための図であ
る。
る。
【図９】従来技術による充電装置のブロック図である。
【図１０】図９の充電装置の動作を説明するための図で
ある。
ある。
【図１１】従来技術のブロック図である。
【図１２】図１１の充電装置の動作を説明するための図
である。
である。
【図１３】本発明のさらに他の実施例である充電装置の
ブロック図である。
ブロック図である。
【図１４】図１３の実施例の動作を説明するための図で
ある。
ある。
【図１５】本発明において、バッテリセル群の端子電圧
検出時における配線抵抗による検出誤差を補償するため
の回路構成を示す図である。
検出時における配線抵抗による検出誤差を補償するため
の回路構成を示す図である。
１０…組みバッテリ、 １０−１〜１０−ｎ…バッテリ
セル群、 １１−１〜１１−ｎ…セル電圧検出回路、
１２Ａ…電流コントロール／満充電判定回路、１３…可
変定電流制御回路、 １４…メイン電源、 ２２…待機
タイマ、 ２３…上限値テ−ブル／判定回路、 ２４…
モ−タ、 ４１−１〜４１−ｎ…温度センサ、 ４２…
電流センサ、 ４３…残量算出回路、 ４４…残量メ−
タ
セル群、 １１−１〜１１−ｎ…セル電圧検出回路、
１２Ａ…電流コントロール／満充電判定回路、１３…可
変定電流制御回路、 １４…メイン電源、 ２２…待機
タイマ、 ２３…上限値テ−ブル／判定回路、 ２４…
モ−タ、 ４１−１〜４１−ｎ…温度センサ、 ４２…
電流センサ、 ４３…残量算出回路、 ４４…残量メ−
タ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 中沢 祥浩 埼玉県和光市中央一丁目４番１号 株式 会社 本田技術研究所内 (56)参考文献 特開 昭56−121340（ＪＰ，Ａ) 特開 昭56−121339（ＪＰ，Ａ) 特開 昭51−85437（ＪＰ，Ａ) 特開 昭58−29336（ＪＰ，Ａ) 実開 昭60−190145（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭56−96849（ＪＰ，Ｕ) 実開 平２−136445（ＪＰ，Ｕ) 特公 昭44−22975（ＪＰ，Ｂ１) 特表 昭59−501891（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H02J 7/00 - 7/36
Claims (11)
- 【請求項１】それぞれが少なくとも１つのバッテリセル
を含む、複数のバッテリセル群を互いに直列接続して構
成された組みバッテリの充電装置において、 各バッテリセル群の端子電圧をそれぞれ検出するバッテ
リセル群電圧検出手段と、 各バッテリセル群の、検出された各端子電圧に基づいて
当該バッテリセル群への充電電流値を決定する電流制御
手段と、 前記決定された値の充電電流をバッテリへ供給する電流
供給手段とを具備し、 充電電流の供給開始のためのバッテリセル群の最高温度
の上限値を、充電用ＡＣ電源の投入時からの経過時間の
関数として予め決定しておき、バッテリセル群の最高温
度が前記上限値以下になるまで充電電流の供給開始を待
機させることを特徴とする組みバッテリ充電装置。 - 【請求項２】前記上限値は、充電用ＡＣ電源の投入時か
らの経過時間が長いほど高く設定されることを特徴とす
る請求項１に記載の組みバッテリ充電装置。 - 【請求項３】各バッテリセル群への充電は、各バッテリ
セル群のいずれか１つの端子電圧が温度の関数として予
め定められた第１予定電圧値に上昇するまで、比較的大
電流の定電流モ−ドで行なわれる第１段充電と、 第１段充電が終了してから、充電電流が予め定められた
値に低下するまで、バッテリセル群の最高値を示す端子
電圧が前記第１予定電圧値を保持するように定電圧モ−
ドで行なわれる第２段充電と、 第２段充電が終了してから、各バッテリセル群のいずれ
か１つの端子電圧が温度の関数として予め定められた第
２予定電圧値に上昇するまで比較的小電流の定電流モ−
ドで行なわれる第３段充電との組合わせよりなることを
特徴とする請求項１または２に記載の組みバッテリ充電
装置。 - 【請求項４】定電流モ−ド充電時の充電電流値は、当該
充電電流に起因する各バッテリセル内の酸素発生が予定
量以下になるように設定されたことを特徴とする請求項
３に記載の組みバッテリ充電装置。 - 【請求項５】第３段充電の終了、第１段または第３段充
電開始よりの予定時間の経過、各バッテリセル群のいず
れか１つの端子電圧の予定値以上の電圧降下の少なくと
も１つが検知されたときに、充電電流を遮断する手段を
さらに具備したことを特徴とする請求項３または４に記
載の組みバッテリ充電装置。 - 【請求項６】組みバッテリが負荷としてのモ−タ、およ
び前記モ−タによる前記組みバッテリへの回生充電手段
を含み、 バッテリセル群の最高値を示す端子電圧が予定値以上の
ときは回生充電を禁止する手段をさらに具備したことを
特徴とする請求項１ないし５のいずれかに記載の組みバ
ッテリ充電装置。 - 【請求項７】組みバッテリの充放電電流を検知する電流
センサと、 前記電流センサの出力を積算する残量算出回路と、 算出された残量を表示する残量メ−タと、 充電完了を判定して満充電判定信号を発生する電流コン
トロ−ル／満充電判定回路とをさらに具備し、 前記満充電判定信号に応答して残量メ−タの表示が較正
されることを特徴とする請求項１ないし６のいずれかに
記載の組みバッテリ充電装置。 - 【請求項８】それぞれが少なくとも１つのバッテリセル
を含む、複数のバッテリセル群を互いに直列接続して構
成された組みバッテリの充電装置において、 各バッテリセル群の端子電圧をそれぞれ検出するバッテ
リセル群電圧検出手段と、 各バッテリセル群の、検出された各端子電圧に基づいて
当該バッテリセル群への充電電流値を決定する電流制御
手段と、 前記決定された値の充電電流をバッテリへ供給する電流
供給手段とを具備し、 前記バッテリセル群電圧検出手段は、充電開始直前およ
び既知電流による充電開始直後におけるバッテリセル群
の端子電圧の差を演算し、得られた電圧差に基づいて、
その後のバッテリセル群電圧検出値を補正することを特
徴とする組みバッテリ充電装置。 - 【請求項９】前記バッテリセル群電圧検出手段は、充電
開始直前および既知電流による充電開始直後におけるバ
ッテリセル群の端子電圧の差を演算し、得られた電圧差
に基づいて、その後のバッテリセル群電圧検出値を補正
することを特徴とする請求項１記載の組みバッテリ充電
装置。 - 【請求項１０】それぞれが少なくとも１つのバッテリセ
ルを含む、複数のバッテリセル群を互いに直列接続して
構成された組みバッテリ充電装置において、 各バッテリセル群の端子電圧をそれぞれ検出するバッテ
リセル群電圧検出手段と、 各バッテリセル群の検出された各端子電圧に基づいて当
該バッテリセル群への充電電流値を決定する電流制御手
段と、 前記決定された値の充電電流をバッテリへ供給する電流
供給手段とを具備し、 前記バッテリセル群電圧検出手段は、充電開始直前およ
び既知電流による充電開始直後におけるバッテリセル群
の端子電圧の差を演算し、得られた電圧差および前記定
電流の値に基づいて充電配線抵抗を演算し、得られた充
電配線抵抗値および充電電流値に基づいてその後のバッ
テリセル群電圧検出値を補正することを特徴とする組み
バッテリ充電装置。 - 【請求項１１】前記バッテリセル群電圧検出手段は、充
電開始直前および既知電流による充電開始直後における
バッテリセル群の端子電圧の差を演算し、得られた電圧
差および前記定電流の値に基づいて充電配線抵抗を演算
し、得られた充電配線抵抗値および充電電流値に基づい
てその後のバッテリセル群電圧検出値を補正することを
特徴とする請求項１に記載の組みバッテリ充電装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP02159192A JP3267998B2 (ja) | 1991-02-08 | 1992-01-13 | 組みバッテリ充電装置 |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3-37681 | 1991-02-08 | ||
| JP3768191 | 1991-02-08 | ||
| JP02159192A JP3267998B2 (ja) | 1991-02-08 | 1992-01-13 | 組みバッテリ充電装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0564377A JPH0564377A (ja) | 1993-03-12 |
| JP3267998B2 true JP3267998B2 (ja) | 2002-03-25 |
Family
ID=26358677
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP02159192A Expired - Fee Related JP3267998B2 (ja) | 1991-02-08 | 1992-01-13 | 組みバッテリ充電装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3267998B2 (ja) |
Families Citing this family (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH08317572A (ja) * | 1995-05-15 | 1996-11-29 | Nippondenso Co Ltd | 組電池の充電状態制御装置 |
| JP3629791B2 (ja) * | 1996-01-17 | 2005-03-16 | 日産自動車株式会社 | 組電池の充電制御装置 |
| JP3416395B2 (ja) * | 1996-05-29 | 2003-06-16 | 三洋電機株式会社 | 電池の放電方法 |
| JP3899700B2 (ja) * | 1998-09-03 | 2007-03-28 | 株式会社デンソー | 組電池の電圧調整装置及び組電池の電圧調整方法 |
| JP3655171B2 (ja) | 2000-06-22 | 2005-06-02 | 富士通株式会社 | 充放電制御回路及び二次電池装置 |
| TWI320241B (en) * | 2005-05-27 | 2010-02-01 | Method and apparatus of detecting voltage for battery pack | |
| JP4950459B2 (ja) * | 2005-08-25 | 2012-06-13 | キヤノン株式会社 | 駆動装置及びその制御方法、並びに制御プログラム及び記憶媒体 |
| JP2007116853A (ja) * | 2005-10-21 | 2007-05-10 | Hitachi Koki Co Ltd | リチウム電池パック |
| JP4888041B2 (ja) | 2006-02-16 | 2012-02-29 | 株式会社デンソー | 組電池の電圧調整装置 |
| JP5067773B2 (ja) * | 2006-04-24 | 2012-11-07 | オムロンオートモーティブエレクトロニクス株式会社 | 車載用電源制御装置 |
| JP5789846B2 (ja) * | 2011-09-05 | 2015-10-07 | 三洋電機株式会社 | 車両用の電源装置とこの電源装置を備える車両 |
| JP6727532B2 (ja) * | 2015-12-07 | 2020-07-22 | 株式会社リコー | 蓄電状態調整装置、電池パック、負荷システム及び蓄電状態調整方法 |
| JP2017139927A (ja) | 2016-02-05 | 2017-08-10 | 株式会社東芝 | バッテリおよび電動自転車 |
| JP6690414B2 (ja) * | 2016-06-06 | 2020-04-28 | 日立化成株式会社 | トリクル充電電源システム |
-
1992
- 1992-01-13 JP JP02159192A patent/JP3267998B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0564377A (ja) | 1993-03-12 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US5387857A (en) | Battery charging apparauts | |
| JP3267998B2 (ja) | 組みバッテリ充電装置 | |
| US7719231B2 (en) | Equilibrated charging method for a lithium-ion or lithium-polymer battery | |
| EP0713101B1 (en) | Remaining battery capacity meter and method for computing remaining capacity | |
| JP3043808B2 (ja) | 再充電可能な電池を特に急速に充電するための方法 | |
| KR100582639B1 (ko) | 전지 팩의 충전 시스템 | |
| EP0760547B1 (en) | Battery pack with a lithium ion secondary battery | |
| JP2006129588A (ja) | 二次電池の電力制御方法及び電源装置 | |
| JP3931446B2 (ja) | 組電池の充電状態調整装置 | |
| EP1040547A1 (en) | Method and apparatus for charging a rechargeable battery | |
| KR19980027321A (ko) | 2차 배터리 충전 장치 | |
| JPH0997629A (ja) | 複数のリチウムイオン二次電池の充電方法 | |
| JPH09294337A (ja) | 電気自動車のバッテリ充電制御システム | |
| EP0673100B1 (en) | Constant current battery charger with auxiliary supply output for portable apparatus | |
| US20060202662A1 (en) | Charging apparatus | |
| JP3676154B2 (ja) | 組電池の充放電制御方法 | |
| JPH11341694A (ja) | 二次電池の充電方法 | |
| JP3096535B2 (ja) | 二次電池の充電方法及び充電装置 | |
| JP3157688B2 (ja) | 組電池の充電制御方法及び充電制御装置 | |
| JP2000166103A (ja) | 充放電制御方法 | |
| JP3177405B2 (ja) | 二次電池の充放電制御方法及び装置 | |
| JPH1189104A (ja) | 鉛蓄電池の充電方法 | |
| JPH1118314A (ja) | リチウムイオン二次電池の充電方法およびその充電装置 | |
| JP3851037B2 (ja) | 二次電池の充電方法 | |
| JP3492903B2 (ja) | リチウムイオン２次電池充電方式および充電器 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080111 Year of fee payment: 6 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090111 Year of fee payment: 7 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100111 Year of fee payment: 8 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100111 Year of fee payment: 8 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110111 Year of fee payment: 9 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110111 Year of fee payment: 9 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120111 Year of fee payment: 10 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |