JP3348544B2 - 電動車両のバッテリー充電装置 - Google Patents
電動車両のバッテリー充電装置Info
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- Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)
- Secondary Cells (AREA)
- Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、電動車両、例えば乗員
が簡単操作で快適に運転できる電動三輪車のバッテリー
充電装置に関する。
が簡単操作で快適に運転できる電動三輪車のバッテリー
充電装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】一般に、乗員や荷物を移動させるために
電動車両が種々用いられている。当該電動車両は充電可
能なバッテリーを電源として搭載しており、前記バッテ
リーは充電器で充電される。
電動車両が種々用いられている。当該電動車両は充電可
能なバッテリーを電源として搭載しており、前記バッテ
リーは充電器で充電される。
【０００３】従来の充電器はバッテリー温度もしくは周
囲温度に応じて充電電圧の上限値を補正せずに常に一定
の値で充電するものや、あるいは、前記バッテリー温度
等に応じて充電電圧の上限値を補正するものがある。た
だ、この充電電圧の上限値を補正するものの場合、バッ
テリー種類に応じた専用充電器を利用することになって
いる。
囲温度に応じて充電電圧の上限値を補正せずに常に一定
の値で充電するものや、あるいは、前記バッテリー温度
等に応じて充電電圧の上限値を補正するものがある。た
だ、この充電電圧の上限値を補正するものの場合、バッ
テリー種類に応じた専用充電器を利用することになって
いる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】前記従来の電動車用の
充電器においては次にような問題点がある。バッテリー
温度または周囲温度に応じて充電電圧を補正しないと、
これら温度が高温の場合は過充電になり、一方、低温の
場合は充電不足になる。前記過充電を繰り返すとバッテ
リーの液減りを促進し、バッテリーの寿命を著しく低下
させてしまう。また、前記充電不足になると、車両の走
行距離が低下し、十分な性能が得られなくなる。さら
に、低温時には、バッテリーの充電容量そのものが低下
するため、余計に走行距離は短くなる。
充電器においては次にような問題点がある。バッテリー
温度または周囲温度に応じて充電電圧を補正しないと、
これら温度が高温の場合は過充電になり、一方、低温の
場合は充電不足になる。前記過充電を繰り返すとバッテ
リーの液減りを促進し、バッテリーの寿命を著しく低下
させてしまう。また、前記充電不足になると、車両の走
行距離が低下し、十分な性能が得られなくなる。さら
に、低温時には、バッテリーの充電容量そのものが低下
するため、余計に走行距離は短くなる。
【０００５】また、前記バッテリー温度あるいは周囲温
度に応じて充電電圧を補正しているとしても、従来は、
バッテリーを交換する際にバッテリーの種類を変える、
例えば解放型（液式バッテリー）から密封型（シールド
式バッテリー）へ変えるときは、充電器を交換するかま
たは充電電圧設定値を変更しなくてはならない。したが
って、バッテリー変更作業が繁雑である。
度に応じて充電電圧を補正しているとしても、従来は、
バッテリーを交換する際にバッテリーの種類を変える、
例えば解放型（液式バッテリー）から密封型（シールド
式バッテリー）へ変えるときは、充電器を交換するかま
たは充電電圧設定値を変更しなくてはならない。したが
って、バッテリー変更作業が繁雑である。
【０００６】本発明は、前記従来の問題点を解消するた
めになされたものであって、電動車両に搭載するバッテ
リーの温度に応じて適切に充電電圧を補正しかつ当該バ
ッテリーを種類が異なるものに変えても即時に対応して
最適な充電電圧を印加可能にする電動車両のバッテリー
充電装置を提供することを課題とする。
めになされたものであって、電動車両に搭載するバッテ
リーの温度に応じて適切に充電電圧を補正しかつ当該バ
ッテリーを種類が異なるものに変えても即時に対応して
最適な充電電圧を印加可能にする電動車両のバッテリー
充電装置を提供することを課題とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明は、車体後部の上
側部に設けられた座席下方のカバーに覆われてバッテリ
ーと共に充電器を搭載した電動車両のバッテリー充電装
置において、前記バッテリーの種類に対応したスイッチ
または抵抗からなる識別用素子および当該バッテリーの
温度を検出するセンサが一体にされると共に、バッテリ
ーに取り付けてバッテリー交換の際に必然的に交換され
るように形成したセンサ体と、前記充電器の外部から供
給される電源を前記バッテリー充電用の電源に変換し、
前記識別用素子に制御系電源電圧を印加し、前記識別素
子から入力ポートへの入力電圧信号によりバッテリーを
識別し、かつバッテリーが正常か否かを判断してバッテ
リーが正常状態であると判断したときにバッテリーの種
類およびその正常状態に対応した電圧で、かつ、前記温
度検出センサのバッテリー温度信号によって充電電圧の
上限値を制御する充電電源制御部を有する充電器を備え
て、搭載するバッテリーを異なる種類に変えても最適な
充電電圧を印加可能にすることを特徴とする電動車両の
バッテリー充電装置の構成を有する。
側部に設けられた座席下方のカバーに覆われてバッテリ
ーと共に充電器を搭載した電動車両のバッテリー充電装
置において、前記バッテリーの種類に対応したスイッチ
または抵抗からなる識別用素子および当該バッテリーの
温度を検出するセンサが一体にされると共に、バッテリ
ーに取り付けてバッテリー交換の際に必然的に交換され
るように形成したセンサ体と、前記充電器の外部から供
給される電源を前記バッテリー充電用の電源に変換し、
前記識別用素子に制御系電源電圧を印加し、前記識別素
子から入力ポートへの入力電圧信号によりバッテリーを
識別し、かつバッテリーが正常か否かを判断してバッテ
リーが正常状態であると判断したときにバッテリーの種
類およびその正常状態に対応した電圧で、かつ、前記温
度検出センサのバッテリー温度信号によって充電電圧の
上限値を制御する充電電源制御部を有する充電器を備え
て、搭載するバッテリーを異なる種類に変えても最適な
充電電圧を印加可能にすることを特徴とする電動車両の
バッテリー充電装置の構成を有する。
【０００８】なお、請求項１において、識別素子とセン
サとを一体のブロック構造のものにすれば、異なる種類
のバッテリーに交換する時にバッテリーと共に容易に取
り替えることができる。また、識別素子またはセンサの
少なくとも一方をコネクターで充電電源制御部に着脱自
在に接続することができる。
サとを一体のブロック構造のものにすれば、異なる種類
のバッテリーに交換する時にバッテリーと共に容易に取
り替えることができる。また、識別素子またはセンサの
少なくとも一方をコネクターで充電電源制御部に着脱自
在に接続することができる。
【０００９】また、異なる種類のバッテリーは、充電電
圧の異なるものであって、開放型（液式）のもので３１
（ｖ）とし、密封式のもので２９．４（ｖ）とすること
ができる。また、前記識別素子には、液式のもので液面
センサ（例えばフロートスイッチ）とし、密封式のもの
で所定抵抗とすることができる。また、前記識別素子あ
るいはセンサが接続されていない場合に、ブザーやＬＥ
Ｄ（光電素子）で未接続の警報を出す手段を追加するこ
とができる。
圧の異なるものであって、開放型（液式）のもので３１
（ｖ）とし、密封式のもので２９．４（ｖ）とすること
ができる。また、前記識別素子には、液式のもので液面
センサ（例えばフロートスイッチ）とし、密封式のもの
で所定抵抗とすることができる。また、前記識別素子あ
るいはセンサが接続されていない場合に、ブザーやＬＥ
Ｄ（光電素子）で未接続の警報を出す手段を追加するこ
とができる。
【００１０】
【作用】請求項１の発明によれば、車両に搭載するバッ
テリーの種類に対応して、当該バッテリーの種類を識別
するための識別用素子を設け、当該バッテリーの温度を
検出するセンサを設ける。そして、充電電源制御部で車
両に搭載されたバッテリーの種類を前記識別用素子から
の入力信号により識別し、かつ、識別されたバッテリー
の種類および前記センサからの検出温度信号に基づき前
記充電用電源を制御するので、バッテリーを異なる種類
に代えても作業者が充電器の制御設定を変える必要な
く、自動的に充電用電源を制御する。また、バッテリー
の温度に対応して前記充電用電源を制御するので過充
電、および、不足充電が生じることがない。
テリーの種類に対応して、当該バッテリーの種類を識別
するための識別用素子を設け、当該バッテリーの温度を
検出するセンサを設ける。そして、充電電源制御部で車
両に搭載されたバッテリーの種類を前記識別用素子から
の入力信号により識別し、かつ、識別されたバッテリー
の種類および前記センサからの検出温度信号に基づき前
記充電用電源を制御するので、バッテリーを異なる種類
に代えても作業者が充電器の制御設定を変える必要な
く、自動的に充電用電源を制御する。また、バッテリー
の温度に対応して前記充電用電源を制御するので過充
電、および、不足充電が生じることがない。
【００１１】
【実施例】以下、図面を参照して本発明の実施例を詳細
に説明する。図１〜図１１は実施例に係る電動車両のバ
ッテリー充電装置の説明図であって、図１、図２は前記
電動車両の外観説明図、図３は電力および信号伝送系の
入出力ブロック図、図４は充電器の説明図（（ａ）は平
面図、（ｂ）は正面図、（ｃ）は側面図）、図５は充電
器の全体的なブロック回路図、図６は解放型バッテリー
用センサ体の外観図、図７は図６のセンサ体および充電
器の主要箇所の接続回路図、図８は密封型バッテリー用
センサ体の外観図、図９は前記密封型バッテリーセンサ
体の取り付け例の説明図、図１０は前記密封型バッテリ
ーセンサ体および充電器の主要箇所の接続回路図、図１
１は前記充電装置の制御手順例のフローチャートをそれ
ぞれ示す。
に説明する。図１〜図１１は実施例に係る電動車両のバ
ッテリー充電装置の説明図であって、図１、図２は前記
電動車両の外観説明図、図３は電力および信号伝送系の
入出力ブロック図、図４は充電器の説明図（（ａ）は平
面図、（ｂ）は正面図、（ｃ）は側面図）、図５は充電
器の全体的なブロック回路図、図６は解放型バッテリー
用センサ体の外観図、図７は図６のセンサ体および充電
器の主要箇所の接続回路図、図８は密封型バッテリー用
センサ体の外観図、図９は前記密封型バッテリーセンサ
体の取り付け例の説明図、図１０は前記密封型バッテリ
ーセンサ体および充電器の主要箇所の接続回路図、図１
１は前記充電装置の制御手順例のフローチャートをそれ
ぞれ示す。
【００１２】実施例の充電装置は、開放型（液式）のバ
ッテリー２４と密閉型（シールド式）のバッテリー２４
とを自由に選択して電動車両に搭載を可能にしかつその
種類を充電器２０側で判断して当該種類に対応した適切
な充電電圧で充電可能にするものであって、フロートス
イッチＳＷ１および抵抗体Ｒ３（識別用素子に相当）
を、温度センサ４７、ならびにマイクロコンピュータ
（充電電源制御部に相当）４６を有する。なお、前記バ
ッテリー２４の充電電圧は例えばバッテリー周辺の温度
２０°の状態下で開放型が３１（ｖ）、密閉型が２９．
４（ｖ）と異なるものにする。
ッテリー２４と密閉型（シールド式）のバッテリー２４
とを自由に選択して電動車両に搭載を可能にしかつその
種類を充電器２０側で判断して当該種類に対応した適切
な充電電圧で充電可能にするものであって、フロートス
イッチＳＷ１および抵抗体Ｒ３（識別用素子に相当）
を、温度センサ４７、ならびにマイクロコンピュータ
（充電電源制御部に相当）４６を有する。なお、前記バ
ッテリー２４の充電電圧は例えばバッテリー周辺の温度
２０°の状態下で開放型が３１（ｖ）、密閉型が２９．
４（ｖ）と異なるものにする。
【００１３】実施例では、識別用素子が、バッテリー２
４の種類を識別するために、バッテリー２４の種類に対
応して設けられるものであって、前記開放型バッテリー
では開放型バッテリー用センサ体４８のフロートスイッ
チＳＷ１であり、密閉型バッテリーでは密閉型バッテリ
ー用センサ体４９の抵抗体Ｒ３である。
４の種類を識別するために、バッテリー２４の種類に対
応して設けられるものであって、前記開放型バッテリー
では開放型バッテリー用センサ体４８のフロートスイッ
チＳＷ１であり、密閉型バッテリーでは密閉型バッテリ
ー用センサ体４９の抵抗体Ｒ３である。
【００１４】また、前記温度センサ４７は、前記バッテ
リー２４の温度を検出するものであって、例えばサーミ
スタＴＨ１からなるものである。また、前記マイクロコ
ンピュータ４６は充電器のケース内に格納されるもので
あって、前記フロートスイッチＳＷ１あるいは抵抗体Ｒ
３および前記温度センサ４７に接続されて、車両に搭載
されたバッテリー２４の種類を前記フロートスイッチＳ
Ｗ１および抵抗体Ｒ３からの入力信号により識別し、か
つ、識別されたバッテリー２４の種類および前記温度セ
ンサ４７からの検出温度信号に基づき前記充電用電源を
制御するものである。
リー２４の温度を検出するものであって、例えばサーミ
スタＴＨ１からなるものである。また、前記マイクロコ
ンピュータ４６は充電器のケース内に格納されるもので
あって、前記フロートスイッチＳＷ１あるいは抵抗体Ｒ
３および前記温度センサ４７に接続されて、車両に搭載
されたバッテリー２４の種類を前記フロートスイッチＳ
Ｗ１および抵抗体Ｒ３からの入力信号により識別し、か
つ、識別されたバッテリー２４の種類および前記温度セ
ンサ４７からの検出温度信号に基づき前記充電用電源を
制御するものである。
【００１５】さらに実施例の電動車両との関連から前記
充電装置を詳細に説明する。図１および図２に示すよう
に、前記電動車両は操舵用の一つの前輪１０ａと駆動用
の二つの後輪１０ｂ、１０ｂを有し、車体後部の上側部
には座席１２が、車体前部の上側部には操舵用のハンド
ル１４および各種スイッチ類１６ａを有するスイッチボ
ックス１６がそれぞれ設けられている。この場合、前記
電動車両の乗員が前記座席１２に座った状態で前記ハン
ドル１４やスイッチ類１６ａを動かせるように、当該ハ
ンドル１４の近傍にスイッチボックス１６が設けられ
る。
充電装置を詳細に説明する。図１および図２に示すよう
に、前記電動車両は操舵用の一つの前輪１０ａと駆動用
の二つの後輪１０ｂ、１０ｂを有し、車体後部の上側部
には座席１２が、車体前部の上側部には操舵用のハンド
ル１４および各種スイッチ類１６ａを有するスイッチボ
ックス１６がそれぞれ設けられている。この場合、前記
電動車両の乗員が前記座席１２に座った状態で前記ハン
ドル１４やスイッチ類１６ａを動かせるように、当該ハ
ンドル１４の近傍にスイッチボックス１６が設けられ
る。
【００１６】前記後輪１０ｂ、１０ｂを駆動する駆動源
のモーター１８は、後輪１０ｂ軸のやや前方に取り付け
られており、後輪１０ｂ、１０ｂ軸の上方に充電器２０
およびメインコントーラ２２が、また、前記モーター１
８のさらに前方にバッテリー２４が配設される。これら
モーター１８、充電器２０、メインコントローラ２２、
バッテリー２４は、前記座席１２の下方にカバー２６に
覆われて配設されている。なお、前記車両には、前部の
前記ハンドル１４の下側に籠（バスケット）２７ａおよ
びヘッドランプ２７ｂが設けられ、後部の前記座席１２
の下側であって、前記カバー２６の側部には、ウィンカ
ーランプ２７ｃが設けられる。
のモーター１８は、後輪１０ｂ軸のやや前方に取り付け
られており、後輪１０ｂ、１０ｂ軸の上方に充電器２０
およびメインコントーラ２２が、また、前記モーター１
８のさらに前方にバッテリー２４が配設される。これら
モーター１８、充電器２０、メインコントローラ２２、
バッテリー２４は、前記座席１２の下方にカバー２６に
覆われて配設されている。なお、前記車両には、前部の
前記ハンドル１４の下側に籠（バスケット）２７ａおよ
びヘッドランプ２７ｂが設けられ、後部の前記座席１２
の下側であって、前記カバー２６の側部には、ウィンカ
ーランプ２７ｃが設けられる。
【００１７】前記スイッチボックス１６のスイッチ類１
６ａは、車両の速度指示信号の出力、バッテリーの残量
表示、ホーン、ウィンカースイッチ、および、車両異常
時の警告機能を有するものである。また、前記スイッチ
ボックス１６に一体あるいは近傍位置に前記電動車両の
制御および駆動用の電源をＯＮ−ＯＦＦする電源スイッ
チ２８が設けられる。
６ａは、車両の速度指示信号の出力、バッテリーの残量
表示、ホーン、ウィンカースイッチ、および、車両異常
時の警告機能を有するものである。また、前記スイッチ
ボックス１６に一体あるいは近傍位置に前記電動車両の
制御および駆動用の電源をＯＮ−ＯＦＦする電源スイッ
チ２８が設けられる。
【００１８】図３に示すように、前記メインコントロー
ラー２２には、充電時以外は前記電源スイッチ２８を介
して前記バッテリー２４から直流の電源が供給されるよ
うになっており、前記モーター１８は、前記供給された
直流電源を電源として前記メインコントローラ２２のド
ライブ回路によって駆動される。また、モーター１８
は、回転方向、回転数が検出されてその検出信号がメン
コントローラ２２に出力される。この場合、メンコント
ローラ２２はスイッチボックス１６（運転・速度指令信
号等）、モーター１８（負荷信号等）からの信号によっ
てモーター１８を制御する。
ラー２２には、充電時以外は前記電源スイッチ２８を介
して前記バッテリー２４から直流の電源が供給されるよ
うになっており、前記モーター１８は、前記供給された
直流電源を電源として前記メインコントローラ２２のド
ライブ回路によって駆動される。また、モーター１８
は、回転方向、回転数が検出されてその検出信号がメン
コントローラ２２に出力される。この場合、メンコント
ローラ２２はスイッチボックス１６（運転・速度指令信
号等）、モーター１８（負荷信号等）からの信号によっ
てモーター１８を制御する。
【００１９】なお、前記充電器２０は前記車両の電源ス
イッチがＯＦＦの時に、バッテリー２４の＋（プラス）
端子と＋（プラス）充電出力２０ｓｐが接続されてバッ
テリー２４の充電回路が形成されるようになっている。
また、ＡＣ（交流）出力コンセント（一般家庭用の電灯
線コンセント等）へＡＣプラグ３０を挿入−抜き出しす
ることによって充電出力をＯＮ−ＯＦＦするようになっ
ている。もちろんこれは一例であり、前記スイッチボッ
クス１６等に充電のＯＮ−ＯＦＦスイッチを設けること
ができる。
イッチがＯＦＦの時に、バッテリー２４の＋（プラス）
端子と＋（プラス）充電出力２０ｓｐが接続されてバッ
テリー２４の充電回路が形成されるようになっている。
また、ＡＣ（交流）出力コンセント（一般家庭用の電灯
線コンセント等）へＡＣプラグ３０を挿入−抜き出しす
ることによって充電出力をＯＮ−ＯＦＦするようになっ
ている。もちろんこれは一例であり、前記スイッチボッ
クス１６等に充電のＯＮ−ＯＦＦスイッチを設けること
ができる。
【００２０】図４は、前記充電器２０の外観図、図５は
前記充電器２０の内部入出力ブロック図を示す。図４に
おいて、符号３１はコードリール型入力コード、３２は
内部冷却用の電動ファン、３３は制御基板、３４は入力
側ヒューズ、３５は出力側ヒューズである。また、３６
は充電表示ＬＥＤであって、点灯・点滅によって充電中
・充電終了の表示をする。また、３７は異常表示ＬＥＤ
で前記制御基板３３上に設置されたブザーと共に充電中
の異常を警告する（アラーム出力をする）。
前記充電器２０の内部入出力ブロック図を示す。図４に
おいて、符号３１はコードリール型入力コード、３２は
内部冷却用の電動ファン、３３は制御基板、３４は入力
側ヒューズ、３５は出力側ヒューズである。また、３６
は充電表示ＬＥＤであって、点灯・点滅によって充電中
・充電終了の表示をする。また、３７は異常表示ＬＥＤ
で前記制御基板３３上に設置されたブザーと共に充電中
の異常を警告する（アラーム出力をする）。
【００２１】図５に示すように、前記充電器２０は、電
源プラグ３０および電源コード３１を介してＡＣ電源
（例えばＡＣ１００（Ｖ））が印加され、ＡＣ電源はフ
ィルター回路３９を通過して整流ブリッジ４０により直
流電源に変換される。変換直流電源は、スイッチングレ
ギュレータ制御回路４１の指令によりスイッチングレギ
ュレータ駆動回路４２が所定電圧に変換して充電出力２
０ｓｐおよび２０ｓｍに供給される。前記駆動回路４２
からの直流出力は、また、前記電動ファン３２、出力電
圧制御回路４３、制御系電源４４、アラーム４５に供給
される。また、充電器２０には、ワンチップからなるマ
イクロコンピュータ４６が設けられ、当該マイクロコン
ピュータ４６には、サーミスタＴＨ１からなる温度セン
サ４７からのバッテリー温度信号、および、バッテリー
用センサ４８体のフロートスイッチＳＷ１からのバッテ
リー液面信号、あるいは、バッテリー用センサ４９体の
抵抗体Ｒ３からのバッテリー識別信号がフィルター回路
５０を介して入力される。なお、図５において、符号３
９ａはフィルター回路、３９ｂはウォッチドッグタイマ
ー、３９ｃはアラーム駆動回路である。前記マイクロコ
ンピュータ４６から前記スイッチングレギュレータ制御
回路４１へは、トリクル・充電停止信号が出力され、ま
た、出力電圧制御回路４３へは、解放型・密閉型対応出
力制御信号、充電電圧制御信号が出力され、充電電圧信
号が入力される。また、各ＬＥＤ３７，３８と表示出力
アラーム駆動回路３９とに出力をする。実施例のマイク
ロコンピュータ４６は、開放型／密閉型のバッテリー２
４の種類に応じた充電出力電圧に制御する信号を出力電
圧制御回路４３に出力する。充電出力電圧の制御の詳細
は後述する。
源プラグ３０および電源コード３１を介してＡＣ電源
（例えばＡＣ１００（Ｖ））が印加され、ＡＣ電源はフ
ィルター回路３９を通過して整流ブリッジ４０により直
流電源に変換される。変換直流電源は、スイッチングレ
ギュレータ制御回路４１の指令によりスイッチングレギ
ュレータ駆動回路４２が所定電圧に変換して充電出力２
０ｓｐおよび２０ｓｍに供給される。前記駆動回路４２
からの直流出力は、また、前記電動ファン３２、出力電
圧制御回路４３、制御系電源４４、アラーム４５に供給
される。また、充電器２０には、ワンチップからなるマ
イクロコンピュータ４６が設けられ、当該マイクロコン
ピュータ４６には、サーミスタＴＨ１からなる温度セン
サ４７からのバッテリー温度信号、および、バッテリー
用センサ４８体のフロートスイッチＳＷ１からのバッテ
リー液面信号、あるいは、バッテリー用センサ４９体の
抵抗体Ｒ３からのバッテリー識別信号がフィルター回路
５０を介して入力される。なお、図５において、符号３
９ａはフィルター回路、３９ｂはウォッチドッグタイマ
ー、３９ｃはアラーム駆動回路である。前記マイクロコ
ンピュータ４６から前記スイッチングレギュレータ制御
回路４１へは、トリクル・充電停止信号が出力され、ま
た、出力電圧制御回路４３へは、解放型・密閉型対応出
力制御信号、充電電圧制御信号が出力され、充電電圧信
号が入力される。また、各ＬＥＤ３７，３８と表示出力
アラーム駆動回路３９とに出力をする。実施例のマイク
ロコンピュータ４６は、開放型／密閉型のバッテリー２
４の種類に応じた充電出力電圧に制御する信号を出力電
圧制御回路４３に出力する。充電出力電圧の制御の詳細
は後述する。
【００２２】図５において、充電器２０の充電出力２０
ｓｐおよび２０ｓｍのうち、＋（プラス）の充電出力２
０ｓｐは車両の前記電源スイッチ２８（図３に示す）が
ＯＦＦの時だけバッテリー２４の＋（プラス）端子と接
続される。また、前記充電器２０の−（マイナス）充電
出力２０ｓｍは常時に前記バッテリー２４の−（マイナ
ス）端子に接続されている。ここで、前記充電器２０は
ＡＣ１００ｖが電源プラグ３０からＡＣコードを介して
印加されると、各制御回路（出力電圧制御回路４３、マ
イクロコンピュータ４６等）が動作し、前記充電出力２
０ｓｐおよび２０ｓｍからバッテリー２４に電源を供給
する。
ｓｐおよび２０ｓｍのうち、＋（プラス）の充電出力２
０ｓｐは車両の前記電源スイッチ２８（図３に示す）が
ＯＦＦの時だけバッテリー２４の＋（プラス）端子と接
続される。また、前記充電器２０の−（マイナス）充電
出力２０ｓｍは常時に前記バッテリー２４の−（マイナ
ス）端子に接続されている。ここで、前記充電器２０は
ＡＣ１００ｖが電源プラグ３０からＡＣコードを介して
印加されると、各制御回路（出力電圧制御回路４３、マ
イクロコンピュータ４６等）が動作し、前記充電出力２
０ｓｐおよび２０ｓｍからバッテリー２４に電源を供給
する。
【００２３】また、充電器２０（例えばマイクロコンピ
ュータ４６および出力電圧制御回路４３）からは前記メ
インコントローラ２２にインターロック出力をする。当
該インターロックは、充電器２０が動作中であることを
前記メインコントーラ２２に伝える信号である。当該イ
ンターロック信号により充電器２０が動作中であると、
車両は走行不可能状態となるもので、前記電源コンセン
トに電源プラグ３０が差し込まれた状態のままで走行し
てしまうことを防止するものである。
ュータ４６および出力電圧制御回路４３）からは前記メ
インコントローラ２２にインターロック出力をする。当
該インターロックは、充電器２０が動作中であることを
前記メインコントーラ２２に伝える信号である。当該イ
ンターロック信号により充電器２０が動作中であると、
車両は走行不可能状態となるもので、前記電源コンセン
トに電源プラグ３０が差し込まれた状態のままで走行し
てしまうことを防止するものである。
【００２４】図６に示すように、前記開放型バッテリー
用センサ体４８は、フロートスイッチＳＷ１および温度
センサ４７が一体になっている。また、図８に示すよう
に、前記密閉型バッテリー用センサ体４９には抵抗体Ｒ
３および温度センサ４７が一体になっている。これら各
センサ体４８および４９は、充電器２０にコネクター４
８ａおよび４９ａで挿脱自在に接続される。前記温度セ
ンサ４７は、バッテリー温度（バッテリー周囲の温度も
含む）を検出し、前記フィルター回路５０を介して前記
マイクロコンピュータ４６に当該温度信号を入力するも
のであり、前記マイクロコンピュータ４６は当該温度信
号に応じて充電電圧を制御する。
用センサ体４８は、フロートスイッチＳＷ１および温度
センサ４７が一体になっている。また、図８に示すよう
に、前記密閉型バッテリー用センサ体４９には抵抗体Ｒ
３および温度センサ４７が一体になっている。これら各
センサ体４８および４９は、充電器２０にコネクター４
８ａおよび４９ａで挿脱自在に接続される。前記温度セ
ンサ４７は、バッテリー温度（バッテリー周囲の温度も
含む）を検出し、前記フィルター回路５０を介して前記
マイクロコンピュータ４６に当該温度信号を入力するも
のであり、前記マイクロコンピュータ４６は当該温度信
号に応じて充電電圧を制御する。
【００２５】前記バッテリー用センサ体４８のフロート
スイッチＳＷ１からのバッテリー液面信号は、前記解放
型のバッテリー２４の使用時の、収納されたバッテリー
液の液面が所定位置以上にあるか否かのＯＮ−ＯＦＦ信
号であり、この信号により、液面低下の警告を行うと共
に、バッテリー識別信号として充電器２０に入力され
る。また、密封型のバッテリー２４使用時に前記バッテ
リー用センサ体４９の抵抗体Ｒ３からの信号がバッテリ
ー識別信号として充電器２０に入力される。
スイッチＳＷ１からのバッテリー液面信号は、前記解放
型のバッテリー２４の使用時の、収納されたバッテリー
液の液面が所定位置以上にあるか否かのＯＮ−ＯＦＦ信
号であり、この信号により、液面低下の警告を行うと共
に、バッテリー識別信号として充電器２０に入力され
る。また、密封型のバッテリー２４使用時に前記バッテ
リー用センサ体４９の抵抗体Ｒ３からの信号がバッテリ
ー識別信号として充電器２０に入力される。
【００２６】図６に前記開放型バッテリー用センサ体４
８の外観構成例を、図７に当該センサ体４８を取り付け
た状態の回路例を示す。なお、図７の回路では充電器２
０側で本発明を実施するのに必要な部分のみを示してお
り、マイクロコンピュータ４６の入力端子ＡＤ１、ＡＤ
２と大地（ＧＮＤ）との間に抵抗体Ｒ１、Ｒ２が接続さ
れている。
８の外観構成例を、図７に当該センサ体４８を取り付け
た状態の回路例を示す。なお、図７の回路では充電器２
０側で本発明を実施するのに必要な部分のみを示してお
り、マイクロコンピュータ４６の入力端子ＡＤ１、ＡＤ
２と大地（ＧＮＤ）との間に抵抗体Ｒ１、Ｒ２が接続さ
れている。
【００２７】（解放型バッテリーの接続）前記解放型の
バッテリー２４の使用時には、バッテリー液注入口に当
該センサ体４８が取り付けられる。実施例ではバッテリ
ー液の液面センサにフロート式センサを用いている。フ
ロート式センサはバッテリー液面の上下でフロートが上
下し、当該フロートの上下により図７におけるフロート
スイッチＳＷ１がＯＮ−ＯＦＦして、充電器制御用のマ
イクロコンピュータ４６のＡＤ入出力ポート（ＡＤ１）
には、ＶDD（制御系電源電圧）かあるいは０（Ｖ）かが
入力される。例えば、前記フロートが下がりフロートス
イッチＳＷ１がＯＦＦし、ＡＤ１に０（ｖ）が入力され
た場合、充電器２０内またはスイッチボックス１６内の
ブザーやＬＥＤにてバッテリー液面低下の警告信号を行
う。
バッテリー２４の使用時には、バッテリー液注入口に当
該センサ体４８が取り付けられる。実施例ではバッテリ
ー液の液面センサにフロート式センサを用いている。フ
ロート式センサはバッテリー液面の上下でフロートが上
下し、当該フロートの上下により図７におけるフロート
スイッチＳＷ１がＯＮ−ＯＦＦして、充電器制御用のマ
イクロコンピュータ４６のＡＤ入出力ポート（ＡＤ１）
には、ＶDD（制御系電源電圧）かあるいは０（Ｖ）かが
入力される。例えば、前記フロートが下がりフロートス
イッチＳＷ１がＯＦＦし、ＡＤ１に０（ｖ）が入力され
た場合、充電器２０内またはスイッチボックス１６内の
ブザーやＬＥＤにてバッテリー液面低下の警告信号を行
う。
【００２８】また、バッテリー温度信号としては、制御
系電源電圧ＶDDが温度センサ４７のサーミスタＴＨ１と
抵抗体Ｒ２とで分圧された値が前記マイクロコンピュー
タ４６のＡＤ入力ポート（ＡＤ２）に入力される。この
入力電圧によって、マイクロコンピュータ４６から出力
電圧制御回路４３に信号を出力し、出力電圧の上限値を
制御する。
系電源電圧ＶDDが温度センサ４７のサーミスタＴＨ１と
抵抗体Ｒ２とで分圧された値が前記マイクロコンピュー
タ４６のＡＤ入力ポート（ＡＤ２）に入力される。この
入力電圧によって、マイクロコンピュータ４６から出力
電圧制御回路４３に信号を出力し、出力電圧の上限値を
制御する。
【００２９】ここで、前記センサ体４８のコネクターが
未接続の場合、または、バッテリー温度信号ラインが断
線した場合は、ＡＤ入力ポートＡＤ２に０（ｖ）が入力
されることになる。この場合は、温度センサ未接続とし
て、ブザーやＬＥＤにて警告を行う。また、その際の充
電は、使用温度範囲内の最高温時の充電電圧、（使用温
度範囲内での最低充電電圧）にて充電を行う。これによ
り、センサ未接続時の際にも、バッテリーに悪影響を及
ぼさない範囲で充電することができる。
未接続の場合、または、バッテリー温度信号ラインが断
線した場合は、ＡＤ入力ポートＡＤ２に０（ｖ）が入力
されることになる。この場合は、温度センサ未接続とし
て、ブザーやＬＥＤにて警告を行う。また、その際の充
電は、使用温度範囲内の最高温時の充電電圧、（使用温
度範囲内での最低充電電圧）にて充電を行う。これによ
り、センサ未接続時の際にも、バッテリーに悪影響を及
ぼさない範囲で充電することができる。
【００３０】（密封型バッテリーの接続）密封型のバッ
テリー２４を使用する場合、図８に示す回路図のよう
に、バッテリー用センサ体４９を取り付ける。前記セン
サ体４９の取り付けは図９に示すように、バッテリー２
４を車体フレーム５２にバンド５４で固定するバンドフ
ック５３と共締めにし、当該バンドフック５３の側面
と、車体フレーム５２で挟み込むようになる。この場
合、前記センサ体４９内部のサーミスタＴＨ１はよりバ
ッテリー２４に近い側に位置し、また、前記センサ体４
９表面は熱伝導性の高い硬化剤等で覆う。これにより、
メインコントローラ２２、モーター１８、充電器２０に
よる熱の影響を受けにくく、バッテリー２４の温度を正
確に検出することができる。
テリー２４を使用する場合、図８に示す回路図のよう
に、バッテリー用センサ体４９を取り付ける。前記セン
サ体４９の取り付けは図９に示すように、バッテリー２
４を車体フレーム５２にバンド５４で固定するバンドフ
ック５３と共締めにし、当該バンドフック５３の側面
と、車体フレーム５２で挟み込むようになる。この場
合、前記センサ体４９内部のサーミスタＴＨ１はよりバ
ッテリー２４に近い側に位置し、また、前記センサ体４
９表面は熱伝導性の高い硬化剤等で覆う。これにより、
メインコントローラ２２、モーター１８、充電器２０に
よる熱の影響を受けにくく、バッテリー２４の温度を正
確に検出することができる。
【００３１】図１０の回路例によると、解放型バッテリ
ーの際に前記フロートスイッチＳＷ１を接続している箇
所に、抵抗体Ｒ３を直列に入れることにより、マイコン
のＡＤ入力ポートＡＤ１には、制御系電源の電圧ＶDDが
抵抗Ｒ１と抵抗Ｒ３で分圧された値が入力される。
ーの際に前記フロートスイッチＳＷ１を接続している箇
所に、抵抗体Ｒ３を直列に入れることにより、マイコン
のＡＤ入力ポートＡＤ１には、制御系電源の電圧ＶDDが
抵抗Ｒ１と抵抗Ｒ３で分圧された値が入力される。
【００３２】次に本実施例の作用を説明する。本実施例
においては、図１１のフローチャートに示すように、前
記マイクロコンピュータ４６は、前記各センサ体４８お
よび４９を使用した場合に、ＡＤ入力ポートＡＤ１への
入力電圧ＶINにより充電電圧を制御する。すなわち、Ｖ
IN＜ＶDD／４か否かを判断する（ｓ１）。判断結果が正
でＶIN＜ＶDD／４のときは開放型のバッテリー２４のバ
ッテリー液面低下状態であると判断して、当該液面低下
状態に対応した充電を行う（ｓ２）。つまり、前記フロ
ートスイッチＳＷ１がＯＦＦしていて出力電圧はゼロに
なり、マイクロコンピュータ４６のＡＤ１には電圧のほ
とんど加わらない状態だからである。
においては、図１１のフローチャートに示すように、前
記マイクロコンピュータ４６は、前記各センサ体４８お
よび４９を使用した場合に、ＡＤ入力ポートＡＤ１への
入力電圧ＶINにより充電電圧を制御する。すなわち、Ｖ
IN＜ＶDD／４か否かを判断する（ｓ１）。判断結果が正
でＶIN＜ＶDD／４のときは開放型のバッテリー２４のバ
ッテリー液面低下状態であると判断して、当該液面低下
状態に対応した充電を行う（ｓ２）。つまり、前記フロ
ートスイッチＳＷ１がＯＦＦしていて出力電圧はゼロに
なり、マイクロコンピュータ４６のＡＤ１には電圧のほ
とんど加わらない状態だからである。
【００３３】一方、前記ｓ１の判断結果が否のときは、
ＶIN＞３ＶDD／４か否かを判断する（ｓ３）。判断結果
が正でＶIN＞３ＶDD／４のときは開放型のバッテリー２
４の正常状態であると判断して、当該正常状態に対応し
た電圧で充電を行う（ｓ４）。つまり、前記フロートス
イッチＳＷ１がＯＮしていて出力電圧はＶDDになり、マ
イクロコンピュータ４６のＡＤ１には前記電圧ＶDDがそ
のまま印加されるからである。
ＶIN＞３ＶDD／４か否かを判断する（ｓ３）。判断結果
が正でＶIN＞３ＶDD／４のときは開放型のバッテリー２
４の正常状態であると判断して、当該正常状態に対応し
た電圧で充電を行う（ｓ４）。つまり、前記フロートス
イッチＳＷ１がＯＮしていて出力電圧はＶDDになり、マ
イクロコンピュータ４６のＡＤ１には前記電圧ＶDDがそ
のまま印加されるからである。
【００３４】さらに、前記ｓ３の判断結果が否のとき
は、ＶDD／４≦ＶIN≦３ＶDD／４か否かを判断する（ｓ
５）。判断結果が正でＶDD／４≦ＶIN≦３ＶDD／４のと
きは、密閉型のバッテリー２４の正常状態と判断して当
該密閉型バッテリー２４に対応した電圧で充電を行う
（ｓ６）。バッテリー用センサ４９の抵抗体Ｒ３がほぼ
抵抗体Ｒ１と抵抗値が同じであり、各抵抗体Ｒ１とＲ３
で分圧されたほぼＶDD／２の値の電圧が前記マイクロコ
ンピュータ４６のＡＤ１に印加されるからである。
は、ＶDD／４≦ＶIN≦３ＶDD／４か否かを判断する（ｓ
５）。判断結果が正でＶDD／４≦ＶIN≦３ＶDD／４のと
きは、密閉型のバッテリー２４の正常状態と判断して当
該密閉型バッテリー２４に対応した電圧で充電を行う
（ｓ６）。バッテリー用センサ４９の抵抗体Ｒ３がほぼ
抵抗体Ｒ１と抵抗値が同じであり、各抵抗体Ｒ１とＲ３
で分圧されたほぼＶDD／２の値の電圧が前記マイクロコ
ンピュータ４６のＡＤ１に印加されるからである。
【００３５】以上のようにして、本実施例によれば、バ
ッテリー２４を種類の異なるものに変えるときに、前記
充電器２０本体側の切り替えや調整の作業が不要とな
り、設定を間違えることもない。また、多種類のバッテ
リーに対して、最適の充電電圧に設定される。バッテリ
ー変更の際に生じる必然的な部品交換によって充電電圧
の設定がなされる。したがって、交換の際に作業者が設
定を間違えることがない。
ッテリー２４を種類の異なるものに変えるときに、前記
充電器２０本体側の切り替えや調整の作業が不要とな
り、設定を間違えることもない。また、多種類のバッテ
リーに対して、最適の充電電圧に設定される。バッテリ
ー変更の際に生じる必然的な部品交換によって充電電圧
の設定がなされる。したがって、交換の際に作業者が設
定を間違えることがない。
【００３６】また、充電器本体における切り替えおよび
電圧設定を必要としないため、切り替えスイッチ、電圧
調整用装置等の機構部品を省き、省スペース化と低コス
ト化することができる。センサ未接続の場合も、バッテ
リーに悪影響を及ぼさない範囲で充電される。また、未
接続に対する警告表示もする。また、電動車両には、バ
ッテリーと共に充電器を搭載しているため、電動車両の
移動先でも自由に充電を行うことができ非常に利便性が
高い。
電圧設定を必要としないため、切り替えスイッチ、電圧
調整用装置等の機構部品を省き、省スペース化と低コス
ト化することができる。センサ未接続の場合も、バッテ
リーに悪影響を及ぼさない範囲で充電される。また、未
接続に対する警告表示もする。また、電動車両には、バ
ッテリーと共に充電器を搭載しているため、電動車両の
移動先でも自由に充電を行うことができ非常に利便性が
高い。
【００３７】なお、前記実施例では、バッテリーの種類
について、解放型および密閉型の２種類を説明したが、
充電電源制御部の設定を変える等して、充電電圧値の異
なる多数種類のバッテリーに対応可能にすることができ
る。
について、解放型および密閉型の２種類を説明したが、
充電電源制御部の設定を変える等して、充電電圧値の異
なる多数種類のバッテリーに対応可能にすることができ
る。
【００３８】
【発明の効果】以上説明したとおり、本発明によれば、
電動車両に搭載するバッテリーの温度に応じて適切に充
電電圧を補正しかつ当該バッテリーを種類が異なるもの
に変えても即時に対応して最適な充電電圧を印加可能に
することができる。
電動車両に搭載するバッテリーの温度に応じて適切に充
電電圧を補正しかつ当該バッテリーを種類が異なるもの
に変えても即時に対応して最適な充電電圧を印加可能に
することができる。
【図１】本発明の実施例に係る電動車両の外観説明斜視
図である。
図である。
【図２】実施例に係る電動車両の一部切り欠いた説明図
である。
である。
【図３】実施例の充電装置の電力および信号伝送系の入
出力ブロック図である。
出力ブロック図である。
【図４】図３の充電装置に設けられる充電器の外観説明
図であって（ａ）は平面図、（ｂ）は正面図、（ｃ）は
側面図である。
図であって（ａ）は平面図、（ｂ）は正面図、（ｃ）は
側面図である。
【図５】図４の充電器の全体的なブロック回路図であ
る。
る。
【図６】解放型バッテリー用センサ体の外観図である。
【図７】図６のセンサ体および充電器の主要箇所の接続
回路図である。
回路図である。
【図８】密封型バッテリー用センサ体の外観図である。
【図９】密封型バッテリーセンサ体の取り付け例の説明
図であって、（ａ）は要部側面図、（ｂ）は部分拡大図
である。
図であって、（ａ）は要部側面図、（ｂ）は部分拡大図
である。
【図１０】図９のセンサ体および充電器の主要箇所の接
続回路図である。
続回路図である。
【図１１】図３の充電装置の制御手順例のフローチャー
トである。
トである。
２０ 充電器 ２２ メインコントローラ ２４ バッテリー ４６ マイクロコンピュータ ４７ 温度センサ ４８ 開放型バッテリー用のセンサ体 ４９ 密閉型バッテリー用のセンサ体 ＳＷ１ フロートスイッチ Ｒ３ 抵抗体
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ Ｈ０２Ｊ 7/04 Ｈ０２Ｊ 7/04 Ｌ (56)参考文献 特開 平６−245325（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−245326（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−227669（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−343203（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−123519（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−303334（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−133412（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) B60L 11/18 B60L 3/00 H01M 10/44 101 H02J 7/00 - 7/04
Claims (1)
- 【請求項１】 車体後部の上側部に設けられた座席下方
のカバーに覆われてバッテリーと共に充電器を搭載した
電動車両のバッテリー充電装置において、 前記バッテリーの種類に対応したスイッチまたは抵抗か
らなる識別用素子および当該バッテリーの温度を検出す
るセンサが一体にされると共に、バッテリーに取り付け
てバッテリー交換の際に必然的に交換されるように形成
したセンサ体と、 前記充電器の外部から供給される電源を前記バッテリー
充電用の電源に変換し、前記識別用素子に制御系電源電
圧を印加し、前記識別素子から入力ポートへの入力電圧
信号によりバッテリーを識別し、かつバッテリーが正常
か否かを判断してバッテリーが正常状態であると判断し
たときにバッテリーの種類およびその正常状態に対応し
た電圧で、かつ、前記温度検出センサのバッテリー温度
信号によって充電電圧の上限値を制御する充電電源制御
部を有する充電器を備えて、 搭載するバッテリーを異なる種類に変えても最適な充電
電圧を印加可能にすることを特徴とする電動車両のバッ
テリー充電装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24984694A JP3348544B2 (ja) | 1994-10-14 | 1994-10-14 | 電動車両のバッテリー充電装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24984694A JP3348544B2 (ja) | 1994-10-14 | 1994-10-14 | 電動車両のバッテリー充電装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08116604A JPH08116604A (ja) | 1996-05-07 |
| JP3348544B2 true JP3348544B2 (ja) | 2002-11-20 |
Family
ID=17199058
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP24984694A Expired - Fee Related JP3348544B2 (ja) | 1994-10-14 | 1994-10-14 | 電動車両のバッテリー充電装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3348544B2 (ja) |
Families Citing this family (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3700315B2 (ja) * | 1997-03-11 | 2005-09-28 | 三菱電機株式会社 | 制御基板 |
| JP3873648B2 (ja) * | 2001-04-10 | 2007-01-24 | 日立工機株式会社 | 充電機能付き直流電源装置 |
| JP4659909B2 (ja) * | 2008-01-11 | 2011-03-30 | トヨタ自動車株式会社 | 車両の充電制御装置および車両 |
| CN106891750B (zh) * | 2015-12-18 | 2019-03-29 | 比亚迪股份有限公司 | 电动汽车及其车载充电器和车载充电器的控制方法 |
| CN106891736B (zh) * | 2015-12-18 | 2019-06-21 | 比亚迪股份有限公司 | 电动汽车及其车载充电器和车载充电器的控制方法 |
| CN106891737B (zh) * | 2015-12-18 | 2019-03-29 | 比亚迪股份有限公司 | 电动汽车及其车载充电器和车载充电器的控制方法 |
| CN106891751B (zh) * | 2015-12-18 | 2019-07-26 | 比亚迪股份有限公司 | 电动汽车及其车载充电器和车载充电器的控制方法 |
| CN106891738B (zh) * | 2015-12-18 | 2019-06-25 | 比亚迪股份有限公司 | 电动汽车及其车载充电器和车载充电器的控制方法 |
| CN106891748B (zh) * | 2015-12-18 | 2019-02-26 | 比亚迪股份有限公司 | 电动汽车及其车载充电器和车载充电器的控制方法 |
| CN106891747B (zh) * | 2015-12-18 | 2019-07-26 | 比亚迪股份有限公司 | 电动汽车及其车载充电器和车载充电器的控制方法 |
| JP2018019453A (ja) * | 2016-07-25 | 2018-02-01 | 三菱電機株式会社 | 充放電装置 |
| CN113364072A (zh) * | 2020-03-06 | 2021-09-07 | 华为技术有限公司 | 一种充电方法、设备和系统 |
-
1994
- 1994-10-14 JP JP24984694A patent/JP3348544B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH08116604A (ja) | 1996-05-07 |
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Legal Events
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|---|---|---|---|
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