JP3366176B2 - バッテリの充電方法 - Google Patents
バッテリの充電方法Info
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- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/10—Energy storage using batteries
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は電気自動車等に用い
られるバッテリの充電方式、特にその過充電を防止する
充電方法に関する。
られるバッテリの充電方式、特にその過充電を防止する
充電方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】電気自動車のバッテリを充電するため、
一般に採用される２段充電方式は、図１に示すようにバ
ッテリ電圧ＶBattが所定の基準値Ｖrefに達するまで、
定電流Ｉ1で充電する１段目の充電を行った後に、小さ
な電流値Ｉ2で所定時間Ｔ2だけ２段目の定電流充電を行
なう。
一般に採用される２段充電方式は、図１に示すようにバ
ッテリ電圧ＶBattが所定の基準値Ｖrefに達するまで、
定電流Ｉ1で充電する１段目の充電を行った後に、小さ
な電流値Ｉ2で所定時間Ｔ2だけ２段目の定電流充電を行
なう。
【０００３】この２段目の充電時間Ｔ2は、例えば、１
段目の充電時間Ｔ1に係数Ａを乗じ、これに小さな定数
ＴCを加算して決められる（Ｔ2＝Ａ・Ｔ1＋ＴC）。
段目の充電時間Ｔ1に係数Ａを乗じ、これに小さな定数
ＴCを加算して決められる（Ｔ2＝Ａ・Ｔ1＋ＴC）。
【０００４】上記２段目の充電時間の比例項（Ａ・
Ｔ1）は、放電量の多少により２段目の充電に必要な充
電量が異なるので、これに対応するものである。
Ｔ1）は、放電量の多少により２段目の充電に必要な充
電量が異なるので、これに対応するものである。
【０００５】また、２段目の充電時間の定数項（ＴC）
は、定格容量の１００％値，１１０％値，１２０％値と
いった満充電状態にするためには、上記比例項の充電の
みでは足りないので、実験データによって求めた満充電
状態にするために必要な時間として加えられている。ま
た、２段目の充電時間Ｔ2を固定値ＴC′（＞ＴC）とす
る場合もある。
は、定格容量の１００％値，１１０％値，１２０％値と
いった満充電状態にするためには、上記比例項の充電の
みでは足りないので、実験データによって求めた満充電
状態にするために必要な時間として加えられている。ま
た、２段目の充電時間Ｔ2を固定値ＴC′（＞ＴC）とす
る場合もある。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】上記２段充電方式で
は、バッテリの放電量が一定量以上のときは、過充電や
充電不足にならずに、充電が行える。
は、バッテリの放電量が一定量以上のときは、過充電や
充電不足にならずに、充電が行える。
【０００７】しかし、電気自動車の走行距離が短く放電
量が少なくて、１段目の充電が、例えば５〜１０分程度
で終了してしまうような場合は、上記２段目の充電時間
Ｔ2が定数（ＴC，ＴC′）を持つため、過充電となり、
バッテリが損耗する場合があった。
量が少なくて、１段目の充電が、例えば５〜１０分程度
で終了してしまうような場合は、上記２段目の充電時間
Ｔ2が定数（ＴC，ＴC′）を持つため、過充電となり、
バッテリが損耗する場合があった。
【０００８】これは、電気自動車の充電が、走行距離が
少なく放電量が少ない状態で行なわれる場合がしばしば
あることを考慮すると、特に問題となる。
少なく放電量が少ない状態で行なわれる場合がしばしば
あることを考慮すると、特に問題となる。
【０００９】さらに、上記２段充電では、バッテリ温度
によって充電状態が変化するので、充電時の温度によっ
て、充電が過不足になる問題も生じる。
によって充電状態が変化するので、充電時の温度によっ
て、充電が過不足になる問題も生じる。
【００１０】また、上記２段充電方式では、バッテリや
充電器に何等かのトラブルが発生して、１段目の充電で
規定の基準電圧Ｖrefに達しないこともある。このトラ
ブルは、例えばバッテリのセルが転極した場合や、バッ
テリ液が少なくなっている場合等である。このような場
合は、１段目の充電が長時間に亘って行われるので、バ
ッテリに悪影響を与える。
充電器に何等かのトラブルが発生して、１段目の充電で
規定の基準電圧Ｖrefに達しないこともある。このトラ
ブルは、例えばバッテリのセルが転極した場合や、バッ
テリ液が少なくなっている場合等である。このような場
合は、１段目の充電が長時間に亘って行われるので、バ
ッテリに悪影響を与える。
【００１１】そこで、この発明は、バッテリの放電状態
やバッテリ温度の変動、及び何等かの原因によってバッ
テリ電圧が基準電圧Ｖrefに達しない場合であっても、
過充電のおそれなく満充電できる充電方法を提供するこ
とを目的とする。
やバッテリ温度の変動、及び何等かの原因によってバッ
テリ電圧が基準電圧Ｖrefに達しない場合であっても、
過充電のおそれなく満充電できる充電方法を提供するこ
とを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】(1) 本発明が提供するバ
ッテリの充電方法は、バッテリ電圧が基準電圧Ｖrefに
上昇するまで１段目の定電流充電を行なった後、電流値
を小さくして、１段目の充電時間Ｔ 1 に係数Ａを乗じ
て、満充電状態にするために必要な定数時間ＴCを加算
した充電時間Ｔ2だけ、２段目の定電流充電を行なう２
段定電流充電方法において、
ッテリの充電方法は、バッテリ電圧が基準電圧Ｖrefに
上昇するまで１段目の定電流充電を行なった後、電流値
を小さくして、１段目の充電時間Ｔ 1 に係数Ａを乗じ
て、満充電状態にするために必要な定数時間ＴCを加算
した充電時間Ｔ2だけ、２段目の定電流充電を行なう２
段定電流充電方法において、
【００１３】１段目の充電に要した時間Ｔ1を所定の基
準時間Ｔrefと比較し、Ｔ1がＴrefより小さいとき、２
段目の充電時間Ｔ2を、ＴCより小さな値ＴSとすること
を特徴とする。
準時間Ｔrefと比較し、Ｔ1がＴrefより小さいとき、２
段目の充電時間Ｔ2を、ＴCより小さな値ＴSとすること
を特徴とする。
【００１４】上記２段目の充電時間Ｔ 2 をＴ S とするか否
かの判断に用いる前記基準時間Ｔref として、バッテリ
温度で補正された値Ｔref’を用いることができる。
かの判断に用いる前記基準時間Ｔref として、バッテリ
温度で補正された値Ｔref’を用いることができる。
【００１５】(2) また、本発明が提供するバッテリの充
電方法は、バッテリ電圧が基準値Ｖ refに上昇するまで
１段目の定電流充電を行った後、電流値を小さくして所
定時間Ｔ2だけ２段目の定電流充電を行う２段定電流充
電方法において、
電方法は、バッテリ電圧が基準値Ｖ refに上昇するまで
１段目の定電流充電を行った後、電流値を小さくして所
定時間Ｔ2だけ２段目の定電流充電を行う２段定電流充
電方法において、
【００１６】予め計測された放電電流量から１段目の充
電の上限時間ＴLimを決定し、上限時間Ｔ Lim に、バッテ
リ温度に対応する係数Ｋ TC を乗じて補正し、１段目の充
電時に、この上限時間ＴLimを経過しても、基準電圧Ｖ
refに達しないとき、強制的に２段目の充電に移行させ
るか、又は充電を停止することを特徴とする。
電の上限時間ＴLimを決定し、上限時間Ｔ Lim に、バッテ
リ温度に対応する係数Ｋ TC を乗じて補正し、１段目の充
電時に、この上限時間ＴLimを経過しても、基準電圧Ｖ
refに達しないとき、強制的に２段目の充電に移行させ
るか、又は充電を停止することを特徴とする。
【００１７】
【発明の実施の形態】初めに、放電量が少ない状態で充
電を行なうために過充電となることを防止する本発明の
バッテリの充電方法を説明する。
電を行なうために過充電となることを防止する本発明の
バッテリの充電方法を説明する。
【００１８】この充電方法は、図１に示すように、定電
流Ｉ1でバッテリ電圧ＶBattが基準電圧Ｖrefに達するま
で行われる１段目の充電に要した時間Ｔ1を計測し、こ
の時間Ｔ1を所定の基準時間Ｔrefと比較して、Ｔ1がＴ
refより小さいとき、小さな定電流Ｉ2（＜Ｉ1）で行わ
れる２段目の充電時間Ｔ2を、通常の充電時間Ｔ2（Ａ・
Ｔ1＋ＴC）が持つ定数ＴCより小さい値ＴSとする。
流Ｉ1でバッテリ電圧ＶBattが基準電圧Ｖrefに達するま
で行われる１段目の充電に要した時間Ｔ1を計測し、こ
の時間Ｔ1を所定の基準時間Ｔrefと比較して、Ｔ1がＴ
refより小さいとき、小さな定電流Ｉ2（＜Ｉ1）で行わ
れる２段目の充電時間Ｔ2を、通常の充電時間Ｔ2（Ａ・
Ｔ1＋ＴC）が持つ定数ＴCより小さい値ＴSとする。
【００１９】このＴSは、１段目の充電時間Ｔ1が、例え
ば５分〜１０分と短時間で終了するような場合に、過充
電とならないように定められる値で、充電するバッテリ
の種類と、これを２段充電法によって充電する場合の１
段目及び２段目の充電電流Ｉ 1，Ｉ2の大きさとの関係
で、実験データに基づき、基準時間Ｔrefと組み合わせ
て個別に定められる値である。
ば５分〜１０分と短時間で終了するような場合に、過充
電とならないように定められる値で、充電するバッテリ
の種類と、これを２段充電法によって充電する場合の１
段目及び２段目の充電電流Ｉ 1，Ｉ2の大きさとの関係
で、実験データに基づき、基準時間Ｔrefと組み合わせ
て個別に定められる値である。
【００２０】上述したように、基準電圧Ｖrefに到達す
るまでの１段目の充電時間Ｔ1を基準時間Ｔrefと比較
し、Ｔ1＜Ｔrefのとき、２段目の充電時間を小さな固定
時間ＴSとする方法で充電しても、バッテリ温度によっ
てバッテリ電圧が異なってくるので、充電が過不足にな
る場合が生じる。そこで、バッテリ温度に応じて、上記
ＴSとＴrefに補正を加えることにより、過不足なく満充
電できるようにする。
るまでの１段目の充電時間Ｔ1を基準時間Ｔrefと比較
し、Ｔ1＜Ｔrefのとき、２段目の充電時間を小さな固定
時間ＴSとする方法で充電しても、バッテリ温度によっ
てバッテリ電圧が異なってくるので、充電が過不足にな
る場合が生じる。そこで、バッテリ温度に応じて、上記
ＴSとＴrefに補正を加えることにより、過不足なく満充
電できるようにする。
【００２１】ＴSは、図２に示すバッテリ温度θに対応
した補正係数ＫTBを乗じて補正した値ＴS′＝ＫTB・ＴS
を用いる。この補正係数ＫTBは、バッテリ温度θが高い
程、同一充電量に対してバッテリ電圧が上昇し難く、１
段目の充電量が多くなることを補正するもので、バッテ
リ温度が高い程、２段目の充電時間Ｔ2（＝ＴS′）を短
くする。この係数値は、実験データに基づいて定められ
る。
した補正係数ＫTBを乗じて補正した値ＴS′＝ＫTB・ＴS
を用いる。この補正係数ＫTBは、バッテリ温度θが高い
程、同一充電量に対してバッテリ電圧が上昇し難く、１
段目の充電量が多くなることを補正するもので、バッテ
リ温度が高い程、２段目の充電時間Ｔ2（＝ＴS′）を短
くする。この係数値は、実験データに基づいて定められ
る。
【００２２】基準時間Ｔrefは、図３に示すように、バ
ッテリ温度θによって決められる値Ｔref′を用いる。
バッテリ温度θが高い程、バッテリ電圧が上昇し難くな
り、基準電圧Ｖrefに達するまでの時間が長くなる。そ
こで、バッテリ温度θが高くなるに従って基準時間Ｔ
ref′を長くし、バッテリ温度に影響されないで、２段
目の充電時間をＴSと短くする必要があるか否か判断し
ようとする。図３の関係は、具体的な充電対象に応じ
て、実験データに基づき定められる。
ッテリ温度θによって決められる値Ｔref′を用いる。
バッテリ温度θが高い程、バッテリ電圧が上昇し難くな
り、基準電圧Ｖrefに達するまでの時間が長くなる。そ
こで、バッテリ温度θが高くなるに従って基準時間Ｔ
ref′を長くし、バッテリ温度に影響されないで、２段
目の充電時間をＴSと短くする必要があるか否か判断し
ようとする。図３の関係は、具体的な充電対象に応じ
て、実験データに基づき定められる。
【００２３】上述した充電方式を採用すると、放電量が
少ない場合でも、バッテリ温度θに影響されないで過充
電のおそれなく満充電が可能になる。
少ない場合でも、バッテリ温度θに影響されないで過充
電のおそれなく満充電が可能になる。
【００２４】次に、何等かの原因によって、１段目の充
電時にバッテリ電圧が、基準電圧Ｖrefに達しないため
過充電となることを防止する本発明のバッテリの充電方
法を説明する。定電流Ｉ1で充電しても基準電圧Ｖrefに
到達しない原因としては、例えば、バッテリのセルが転
極した場合やバッテリ液が少ない場合等が挙げられる
が、この定電流充電状態を長時間継続すると過充電とな
り、バッテリに悪影響を与えることが予想される。
電時にバッテリ電圧が、基準電圧Ｖrefに達しないため
過充電となることを防止する本発明のバッテリの充電方
法を説明する。定電流Ｉ1で充電しても基準電圧Ｖrefに
到達しない原因としては、例えば、バッテリのセルが転
極した場合やバッテリ液が少ない場合等が挙げられる
が、この定電流充電状態を長時間継続すると過充電とな
り、バッテリに悪影響を与えることが予想される。
【００２５】そこで、１段目の充電が適正な時間範囲内
で行なわれているか否かを、次の手段で判定する。１段
目の適正な充電時間は、バッテリの放電量に対応する値
である。そこで、バッテリの放電量を、電流量計等で測
定しておき、この放電電流量から１段目の充電の上限時
間ＴLimを求める。この上限時間ＴLimが経過しても基準
電圧Ｖrefに達しない場合は、強制的に２段目の充電に
移行するか、又は充電を中止して異常との判定出力をさ
せる。この放電電流量Ａｈと上限時間ＴLimとの関係
は、バッテリとその充電環境毎に、実験データによって
定められるものであり、この関係は、例えば図４に示す
ように定められる。
で行なわれているか否かを、次の手段で判定する。１段
目の適正な充電時間は、バッテリの放電量に対応する値
である。そこで、バッテリの放電量を、電流量計等で測
定しておき、この放電電流量から１段目の充電の上限時
間ＴLimを求める。この上限時間ＴLimが経過しても基準
電圧Ｖrefに達しない場合は、強制的に２段目の充電に
移行するか、又は充電を中止して異常との判定出力をさ
せる。この放電電流量Ａｈと上限時間ＴLimとの関係
は、バッテリとその充電環境毎に、実験データによって
定められるものであり、この関係は、例えば図４に示す
ように定められる。
【００２６】上述したように上限時間ＴLimを定めて
も、バッテリ温度θによってバッテリ電圧ＶBattが変動
することにより、上限時間ＴLimが適正値から外れてし
まう場合がある。この場合は、上限時間として、バッテ
リ温度θに対応する補正係数Ｋ TCによって補正した値Ｔ
Lim′＝ＫTC・ＴLimを用いることができる。この補正係
数ＫTCは、バッテリ温度が高いほど長くされるもので、
実験データにより個々に定められ、例えば図５に示すよ
うになる。
も、バッテリ温度θによってバッテリ電圧ＶBattが変動
することにより、上限時間ＴLimが適正値から外れてし
まう場合がある。この場合は、上限時間として、バッテ
リ温度θに対応する補正係数Ｋ TCによって補正した値Ｔ
Lim′＝ＫTC・ＴLimを用いることができる。この補正係
数ＫTCは、バッテリ温度が高いほど長くされるもので、
実験データにより個々に定められ、例えば図５に示すよ
うになる。
【００２７】この上限時間ＴLim又は補正された上限時
間ＴLim′で、１段目の充電が適正な時間範囲内で行な
われているか判断する方法は、それ単独で使用される場
合の他、放電量が少ないときに、２段目の充電時間をＴ
S（ＴS′）と短くする前記方法と併用することができ
る。
間ＴLim′で、１段目の充電が適正な時間範囲内で行な
われているか判断する方法は、それ単独で使用される場
合の他、放電量が少ないときに、２段目の充電時間をＴ
S（ＴS′）と短くする前記方法と併用することができ
る。
【００２８】なお、上記各方法において、Ｔref，ＴS，
ＴLimを補正をするために用いられるバッテリ温度θ
は、例えば３０秒〜２分おきにバッテリ温度を直接測定
して求める。これにより各値を、その時点の温度で刻々
と補正し、バッテリ温度θの変動による影響を排除す
る。なお、本発明方法は、電気自動車用以外のバッテリ
の充電にも同様に使用できるものである。
ＴLimを補正をするために用いられるバッテリ温度θ
は、例えば３０秒〜２分おきにバッテリ温度を直接測定
して求める。これにより各値を、その時点の温度で刻々
と補正し、バッテリ温度θの変動による影響を排除す
る。なお、本発明方法は、電気自動車用以外のバッテリ
の充電にも同様に使用できるものである。
【００２９】
【発明の効果】本発明によれば、定電流２段充電法によ
ってバッテリを充電する際に、満充電状態にするために
行われる２段目の定数時間ＴCによる充電が、バッテリ
の放電量が少ない場合に、過充電を引き起こす問題を解
決し、バッテリの放電状態及びバッテリ温度に影響され
ないで、過不足なく満充電状態にすることができる。
ってバッテリを充電する際に、満充電状態にするために
行われる２段目の定数時間ＴCによる充電が、バッテリ
の放電量が少ない場合に、過充電を引き起こす問題を解
決し、バッテリの放電状態及びバッテリ温度に影響され
ないで、過不足なく満充電状態にすることができる。
【００３０】また、何等かの原因で１段目の充電で基準
電圧Ｖrefに到達しないときには、所定の上限時間ＴLim
によって判断して、１段目の充電を終了できるようにし
ているので、この原因によるバッテリの過充電を排除で
きる。
電圧Ｖrefに到達しないときには、所定の上限時間ＴLim
によって判断して、１段目の充電を終了できるようにし
ているので、この原因によるバッテリの過充電を排除で
きる。
【図１】バッテリの２段充電方法の充電特性図
【図２】２段目の充電時間ＴSを補正する補正係数ＫTB
とバッテリ温度θとの関係を示す図
とバッテリ温度θとの関係を示す図
【図３】バッテリ温度θによって補正された基準電圧Ｖ
ref′とバッテリ温度θとの関係例を示す図
ref′とバッテリ温度θとの関係例を示す図
【図４】１段目の充電が適正時間内であるか否かの判断
に用いる上限時間ＴLimとバッテリの放電電流量Ａｈと
の関係例を示す図
に用いる上限時間ＴLimとバッテリの放電電流量Ａｈと
の関係例を示す図
【図５】上限時間ＴLimをバッテリ温度θによって補正
する場合の補正係数ＫTCとバッテリ温度θとの関係例を
示す図
する場合の補正係数ＫTCとバッテリ温度θとの関係例を
示す図
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)発明者 宮崎 俊一
大阪府池田市桃園２丁目１番１号 ダイ
ハツ工業株式会社内
(56)参考文献 特開 平３−273830（ＪＰ，Ａ)
特開 平６−38392（ＪＰ，Ａ)
特開 平７−115733（ＪＰ，Ａ)
実開 平５−87818（ＪＰ，Ｕ)
実開 平４−93454（ＪＰ，Ｕ)
実開 昭54−173238（ＪＰ，Ｕ)
特公 昭59−28032（ＪＰ，Ｂ２)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
H02J 7/00 - 7/12
H02J 7/34 - 7/36
Claims (3)
- 【請求項１】 バッテリ電圧が基準電圧Ｖrefに上昇す
るまで１段目の定電流充電を行なった後、電流値を小さ
くして、１段目の充電時間Ｔ 1 に係数Ａを乗じて、満充
電状態にするために必要な定数時間ＴCを加算した充電
時間Ｔ2だけ、２段目の定電流充電を行なう２段定電流
充電方法において、 上記１段目の充電時間Ｔ1を所定の基準時間Ｔrefと比較
し、Ｔ1がＴrefより小さいとき、２段目の充電時間Ｔ2
を、前記ＴCより小さな値ＴSとすることを特徴とするバ
ッテリの充電方法。 - 【請求項２】 ２段目の充電時間Ｔ2をＴSとするか否か
の判断に用いる前記基準時間Ｔrefとして、バッテリ温
度で補正された値Ｔref’を用いることを特徴とする請
求項１に記載したバッテリの充電方法。 - 【請求項３】 バッテリ電圧が基準値Ｖrefに上昇する
まで１段目の定電流充電を行なった後、電流値を小さく
して所定時間Ｔ2だけ２段目の定電流充電を行なう２段
定電流充電方法において、 予め計測された放電電流量から１段目の充電の上限時間
ＴLimを決定し、上限時間Ｔ Lim に、バッテリ温度に対応
する係数Ｋ TC を乗じて補正し、１段目の充電時に、この
上限時間ＴLimを経過しても、基準電圧Ｖrefに達しない
とき、強制的に２段目の充電に移行させるか、又は充電
を停止することを特徴とするバッテリの充電方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP03519896A JP3366176B2 (ja) | 1996-02-22 | 1996-02-22 | バッテリの充電方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP03519896A JP3366176B2 (ja) | 1996-02-22 | 1996-02-22 | バッテリの充電方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09233723A JPH09233723A (ja) | 1997-09-05 |
| JP3366176B2 true JP3366176B2 (ja) | 2003-01-14 |
Family
ID=12435177
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP03519896A Expired - Fee Related JP3366176B2 (ja) | 1996-02-22 | 1996-02-22 | バッテリの充電方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3366176B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007214052A (ja) * | 2006-02-10 | 2007-08-23 | Gs Yuasa Corporation:Kk | 鉛蓄電池の充電方法 |
| CN101969218A (zh) * | 2010-10-29 | 2011-02-09 | 重庆长安汽车股份有限公司 | 一种纯电动汽车用智能充电方法 |
| CN107808986A (zh) * | 2016-09-08 | 2018-03-16 | 宁德新能源科技有限公司 | 二次电池充电方法 |
-
1996
- 1996-02-22 JP JP03519896A patent/JP3366176B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH09233723A (ja) | 1997-09-05 |
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