JP4188981B2 - ニッケル水素蓄電池の充電方法および該充電方法を実行する充電装置 - Google Patents
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Description
野崎洋介、太刀川正美、秋山一也、谷内利明:NTT R&D 第48巻、第12号、第24頁(1999)
I0=((IH−IL)/(TH−TL))×(T−TH)+IH
で表される関係式から算出した値とすることを特徴としている。
V=V0−aT+I(R0−bT)と表されることを特徴としている。
第1の実施形態の充電方法を実行する充電装置100を、図1を参照して説明する。図1は本発明に係る第1の実施形態の充電方法を実行する充電装置100を示す概略図である。図1に示す充電装置100は、蓄電池モジュール10を充電する直流電流源である90Wの太陽電池6と、蓄電池モジュール10と太陽電池6とを直接接続する電路を開閉する開閉手段であるトランジスタ1と、蓄電池モジュール10の蓄電池温度Tを検出する温度検出手段である温度検出器4と、充電電流Iを検出する電流検出手段である電流検出器3と、蓄電池電圧V1を検出する電圧検出手段である電圧検出器5と、蓄電池温度T、充電電流Iおよび蓄電池電圧V1からトランジスタ1を開閉制御する制御手段であるCPU2とを備えている。
I0=((IH−IL)/(TH−TL))×(T−TH)+IH (数1)
で表される関係式から算出した値に設定される。
V=V0−aT+I(R0−bT) (数2)
と表せる。ここで、V0は、充電電流Iを一定にして、予め計測した充電終了時電圧および充電終了時温度から算出した基準電圧であり、定数aおよびbは、ニッケル水素蓄電池によって定まる正の定数である。定数aおよびbは、予め計測した充電終了時電圧、充電電流I、充電終了時温度、ニッケル水素蓄電池の内部抵抗R0および上記算出した基準電圧V0から算出する。
次に、第2の実施形態の充電方法を実行する充電装置について、第1の実施形態の充電装置100と異なる点を中心に説明する。また、第2の実施形態の充電装置の構造は、第1の実施形態の充電装置100の構造と同じである。第2の実施形態の充電方法が、第1の実施形態と異なる点は、充電終了電圧Vの算出方法が異なることだけである。
V=V0−cT+eI (数3)
と表している。ここで、V0は、充電電流Iを一定にして、予め計測した充電終了時電圧および充電終了時温度から算出した基準電圧であり、定数cおよびeは、ニッケル水素蓄電池によって定まる正の定数である。定数cおよびeは、予め計測した充電終了時電圧、充電電流I、充電終了時温度および上記算出した基準電圧V0から算出する。
5 電圧検出器、6 太陽電池、10 蓄電池モジュール、
21 GUI、22 記憶手段、23 主制御手段、24 演算手段、
25 比較手段、26 I/F、100 充電装置
Claims (8)
- ニッケル水素蓄電池またはニッケル水素蓄電池複数セルからなる蓄電池モジュールを直流電流源に接続して充電する充電方法において、
充電対象のニッケル水素蓄電池または蓄電池モジュールの充電時の上限温度および下限温度と、充電電流の下限値と、充電終了電圧を予め定め、
充電中、充電対象のニッケル水素蓄電池または蓄電池モジュールの蓄電池温度および蓄電池電圧と、前記直流電流源から得られる充電電流とを計測し、
前記蓄電池温度が前記上限温度と前記下限温度の間にあり、かつ前記充電電流の電流値が前記下限値を上回っており、かつ前記蓄電池電圧が前記充電終了電圧を下回っている限り、充電を継続し、
前記充電電流の電流値が前記下限値以下に低下した場合には充電を停止することを特徴とするニッケル水素蓄電池の充電方法。 - 前記充電対象のニッケル水素蓄電池または蓄電池モジュールと同種のニッケル水素蓄電池または蓄電池モジュールについて、
環境温度25℃で0.1C以上の定電流値で充電した後、25℃、30Aで放電して計測した容量を基準容量として、
環境温度25℃で0.05Cを上回らない電流値で充電した後、25℃、30Aで放電して計測した容量と前記基準容量との割合が95%以上となる前記電流値を、前記蓄電池温度25℃以下における前記下限値とし、
環境温度45℃で0.05Cを上回らない電流値で充電した後、25℃、30Aで放電して計測した容量と前記基準容量との割合が80%以上となる前記電流値を、前記蓄電池温度45℃以上における前記下限値とすることを特徴とする請求項1に記載のニッケル水素蓄電池の充電方法。 - 設定温度TLとTH(TL<TH)を定め、
前記蓄電池温度が前記設定温度TL未満である場合、前記下限値を一定値ILとし、
前記蓄電池温度が前記設定温度TH以上である場合、前記下限値を一定値IH(IL<IH)とし、
前記蓄電池温度が設定温度TL以上、TH未満の場合、前記下限値I0を、前記充電電流をI、前記蓄電池温度をTとした場合に、
I0=((IH−IL)/(TH−TL))×(T−TH)+IH
で表される関係式から算出した値とすることを特徴とする請求項1または2に記載のニッケル水素蓄電池の充電方法。 - 前記充電対象のニッケル水素蓄電池または蓄電池モジュールと同種のニッケル水素蓄電池または蓄電池モジュールについて、充電終了時電圧、充電終了時温度および充電電流を予め計測し、
前記充電終了時電圧、前記充電終了時温度および前記充電電流の計測結果から、前記充電終了電圧、前記蓄電池温度および前記充電電流の関係を導出し、
前記蓄電池温度、前記充電電流および前記関係から、前記充電終了電圧を算出することを特徴とする請求項1乃至3のいずれかに記載のニッケル水素蓄電池の充電方法。 - 前記充電電流をI、前記蓄電池温度をT、前記充電終了電圧をV、ニッケル水素蓄電池の内部抵抗をR0、前記充電電流を一定にして予め計測した前記充電終了時電圧および前記充電終了時温度から算出した基準電圧をV0、ニッケル水素蓄電池によって定まる正の定数をa、bとすると、前記関係は、
V=V0−aT+I(R0−bT)
と表されることを特徴とする請求項4に記載のニッケル水素蓄電池の充電方法。 - 前記充電電流をI、前記蓄電池温度をT、前記充電終了電圧をV、前記充電電流を一定にして予め計測した前記充電終了時電圧および前記充電終了時温度から算出した基準電圧をV0、ニッケル水素蓄電池によって定まる正の定数をc、eとすると、前記関係は、
V=V0−cT+eI
と表されることを特徴とする請求項4に記載のニッケル水素蓄電池の充電方法。 - 前記直流電流源は、自然エネルギーを利用して発電した電源であることを特徴とする請求項1乃至6のいずれかに記載のニッケル水素蓄電池の充電方法。
- 請求項1乃至7のいずれかに記載のニッケル水素蓄電池の充電方法を実行する充電装置であって、
前記ニッケル水素蓄電池または前記蓄電池モジュールを充電する前記直流電流源と、
前記ニッケル水素蓄電池または前記蓄電池モジュールと前記直流電流源との間の電路を開閉する開閉手段と、
前記蓄電池温度を検出する温度検出手段と、
前記充電電流を検出する電流検出手段と、
前記蓄電池電圧を検出する電圧検出手段と、
前記蓄電池温度、前記充電電流および前記蓄電池電圧から前記開閉手段を制御する制御手段とを備えることを特徴とする充電装置。
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