JP4421140B2 - バッテリー充電器 - Google Patents
バッテリー充電器 Download PDFInfo
- Publication number
- JP4421140B2 JP4421140B2 JP2001150680A JP2001150680A JP4421140B2 JP 4421140 B2 JP4421140 B2 JP 4421140B2 JP 2001150680 A JP2001150680 A JP 2001150680A JP 2001150680 A JP2001150680 A JP 2001150680A JP 4421140 B2 JP4421140 B2 JP 4421140B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- battery
- voltage
- sulfation
- elimination
- charging
- 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
Images
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- 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
Landscapes
- Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)
- Secondary Cells (AREA)
- Tests Of Electric Status Of Batteries (AREA)
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、サルフェーションを解消するサルフェーション解消電圧をバッテリーへ印加することができるバッテリー充電器に関する。
【０００２】
【従来の技術】
主に自動車や二輪車等に用いられているバッテリー（鉛蓄電池）は、放置しておくと放電が進み、その電極に硫酸鉛が被膜を生成した状態、いわゆるサルフェーションを生じることがある。
バッテリーにサルフェーションが生じると、その電極に生じた被膜のため、バッテリーの充電効率が極度に低下し、充電をしようとしても充電ができなくなる。このため、サルフェーションが生じたバッテリーは、従来は廃棄するしかなかったが、近年、以下に記載するようにサルフェーションを解消するような方法が知られてきている。
【０００３】
サルフェーション状態を解消する方法として、通常の充電電圧よりも高い電圧であってサルフェーションを解消することができる程度の電圧（本明細書中ではサルフェーション解消電圧という）をバッテリーに印加することで、電極の硫酸鉛の被膜を分解剥離してサルフェーション状態を解消する方法が知られている。
【０００４】
図５に、サルフェーション解消電圧を印加してサルフェーションを解消させた後に充電を行なうバッテリー充電器の充電の様子について示す。図５では、上に位置する波形が、充電器がバッテリーに印加している印加電圧の時間変化を示し、下に位置する波形が、充電器がバッテリーに流している電流の時間変化を示している。
ここで従来例として説明するバッテリー充電器は、二輪車用の１２Ｖバッテリーを充電するものである。
まず、バッテリー充電器を作動させると、充電対象となるバッテリーがサルフェーションを生じているか否かにかかわらず、充電工程の開始直後からサルフェーション解消電圧（２０Ｖ）をバッテリーへ印加する。この二輪車用バッテリーは２０Ｖの電圧を印加することでサルフェーションが解消されることが経験上判明している。
【０００５】
２０Ｖのサルフェーション解消電圧は、予め設定された所定時間（この例では３時間）バッテリーに印加される。サルフェーション解消電圧印加中は、バッテリー充電器からバッテリーへは０．５Ａの定常電流が流れる。
そして、サルフェーション解消電圧を印加してから３時間経過後、バッテリー充電器は、サルフェーションが解消されたものとしてサルフェーション解消電圧の印加を停止する。その後、バッテリーを充電するための通常の充電電圧（１５Ｖ）を印加するようにする。
【０００６】
１５Ｖの充電電圧が印加されると、バッテリーへ流れる電流値は急増し、１．２Ａ程度になる。その後充電が進むと、徐々にバッテリーへ流れる電流値が減少し、０．３Ａ程度の電流値となる。
バッテリーへ流れる電流値が０．３Ａとなったら、その時点から３時間程度充電し、これで充電工程を全て終了する。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
上述したような従来のバッテリー充電器によれば、サルフェーションが生じているか否かについては何ら考慮することなく、どんなバッテリーに対してもサルフェーション解消電圧を所定時間印加していた。
このため、バッテリーを充電する際には、サルフェーションが生じていないバッテリーであっても、サルフェーション解消電圧を印加している時間分だけ充電時間が余計にかかることとなり、充電時間の短縮化が望まれているという課題があった。
【０００８】
また、このようにサルフェーションが生じているか否かにかかわらず、全てのバッテリーにサルフェーション解消電圧を付加するようにしているので、サルフェーションが生じていないバッテリーにサルフェーション解消電圧を付加した場合にはバッテリーの寿命がかえって短くなってしまうとういう課題があった。
【０００９】
そこで、本発明は上記課題を解決すべくなされ、その目的とするところは、サルフェーションの解消は良好に行なうことができると共に、充電時間の短縮やバッテリーの寿命を向上させることができるバッテリー充電器を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
すなわち、本発明にかかるバッテリー充電器によれば、バッテリーを充電するバッテリー充電器において、充電すべきバッテリーがサルフェーションを生じているか否かを検出するサルフェーション検出手段と、バッテリーへ印加する電圧を変更する印加電圧変換部と、前記サルフェーション検出手段が、前記バッテリーがサルフェーションを生じていることを検出した場合には、バッテリーのサルフェーションを解消するサルフェーション解消電圧をバッテリーへ印加し、前記サルフェーション検出手段が、前記バッテリーがサルフェーションを生じていないことを検出した場合には、充電電圧をバッテリーへ印加するように前記印加電圧変換部を制御する制御部と、前記サルフェーション検出手段が前記バッテリーがサルフェーションを生じていることを検出した場合に、サルフェーション解消電圧をバッテリーへ印加した後、バッテリーのサルフェーションが解消されたか否かを検出可能なサルフェーション解消検出手段とを具備し、前記サルフェーション解消検出手段は、バッテリーの端子間電圧を測定する電圧測定部であって、前記制御部は、前記電圧測定部が測定したバッテリーの端子間電圧に、電圧値が一旦下降した後に上昇するような変曲点が存する場合にはサルフェーションが解消されたと判定し、前記充電電圧を印加するように前記印加電圧変換部を制御することを特徴としている。
この構成を採用することによって、バッテリーの充電前には、該バッテリーがサルフェーションを生じているか否かを判定できるので、サルフェーションが生じていないバッテリーにサルフェーション解消電圧を印加しないようにできる。このため、サルフェーションが生じていないバッテリーにサルフェーションを解消させるような無駄な時間を費やさないようにして充電時間の短縮化を図ることができ、且つバッテリーの寿命を短くしないようにできる。
また、この構成を採用することによって、サルフェーションが解消されたかどうかを検出することができる。サルフェーションが解消されると、サルフェーション解消電圧を印加しておく必要がなくなり、速やかに通常の充電に移行できる。つまり、サルフェーション解消のための時間を無駄に費やしたり、バッテリーの寿命低下のおそれをなくすことができる。なお、この構成では、サルフェーションが解消しているか否かを容易に確認することができる。
【００１１】
また、本発明は、前記サルフェーション検出手段は、バッテリーの端子間電圧を測定する電圧測定部であって、前記制御部は、サルフェーション解消電圧をバッテリーに印加した際に、バッテリーの端子間電圧がサルフェーション解消電圧程度にまで上昇したことを電圧測定部が測定した場合には、該バッテリーがサルフェーションを生じていると判定し、サルフェーション解消電圧をバッテリーに印加した際に、バッテリーの端子間電圧が前記充電電圧程度にまでしか上昇しなかったことを電圧測定部が測定した場合には、該バッテリーがサルフェーションを生じていないと判定することを特徴としている。
この構成によれば、バッテリーの端子間電圧を測定するだけでサルフェーションが生じているか否かを確認することができる。
【００１２】
なお、本発明によれば、サルフェーション解消電圧を印加開始してから予め設定された所定時間を計測するタイマを具備し、バッテリーにサルフェーション解消電圧を印加してから所定時間経過したことが前記タイマにより計測された後に、前記サルフェーション解消検出手段が、バッテリーのサルフェーションが解消されたか否かを検出することを特徴とする。
これによれば、常時サルフェーションの解消がされたか否かについてサンプリングしておく必要が無く、無駄に手間をかけなくともサルフェーションの解消についての確認ができる。
また、最初にサルフェーション解消電圧を印加された際の立ち上がり電圧を変曲点と間違われないようにすることができる。
【００１３】
さらに、前記制御部は、バッテリーにサルフェーション解消電圧を印加してから、前記タイマによって計測される所定時間経過後に、前記バッテリーの端子間電圧が予め設定された所定電圧以上であることを測定した場合には、サルフェーション解消が不能であるとして充電を中止するように制御することを特徴としている。
この構成によれば、サルフェーション解消が不可能であるバッテリーに対して、サルフェーションの解消をしようと無駄な時間を費やすことが無くなる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好適な実施の形態を添付図面に基づいて詳細に説明する。
まず、図１に、本実施形態のバッテリー充電器の内部構成を説明するブロック図を示す。なお、本実施形態のバッテリー充電器は、主として二輪車用の１２Ｖのバッテリーを充電する充電器としてのものである。
バッテリー充電器の構成を説明すると、バッテリー充電器２０は、入力電圧ＡＣ１００Ｖ電源を降圧する降圧部２２と、降圧部２２で降圧されたＡＣ電源を整流してＤＣ電源に変換する整流部２４と、ＤＣ電源を電圧変換するＤＣ／ＤＣ変換部２６と、ＤＣ／ＤＣ変換部２６において所定の電圧に変換されたＤＣ電圧をバッテリー（図示せず）に印加するための出力部２８と、ＤＣ／ＤＣ変換部２６および出力部２８を制御する制御部３０と、該制御部３０に対してバッテリーの現在の端子間電圧値をデジタル化して入力する等の機能を有するＡＤ変換部３２とを備えている。
【００１５】
上述したバッテリー充電器の構成について、さらに詳細に説明する。
ＡＣ１００Ｖ電源が入力される降圧部２２は、具体的には変圧器（トランス）が用いられている。ＡＣ１００Ｖ電源は変圧器の１次巻線側に入力され、変圧器の２次巻線側からは降圧されたＡＣ電源が出力される。
整流部２４は、具体的には全波整流回路等の回路から成る。整流部２４は、降圧部２２の２次巻線側に接続されて、降圧部２２で降圧されたＡＣ電源が入力される。整流部２４は入力されたＡＣ電源をＤＣ電源に変換する。
【００１６】
ＤＣ／ＤＣ変換部２６（ＤＣ−ＤＣコンバータ）は、整流部２４の下流側に接続されており、整流部２４から出力されるＤＣ電源の電圧を変換する。
出力部２８は、ＤＣ／ＤＣ変換部２６の下流側に接続されており、逆接保護回路３３、出力電流検出回路３５、出力ＯＮ／ＯＦＦ回路３７とを備えた複数の回路群から構成される。
また、かかる出力部２８にはバッテリーの端子を把持できるクリップ（図示せず）が設けられている。
【００１７】
Ａ／Ｄ変換部３２には、出力部２８から出力される出力電流値が入力されるライン３６と、バッテリーの端子間電圧が入力されるライン３８とが接続されている。Ａ／Ｄ変換部３２では、これらのラインから入力されたアナログ値をデジタル値に変換して制御部３０へ出力する。
【００１８】
制御部３０は、ＤＣ／ＤＣ変換部２６を制御する機能を有すると共に、Ａ／Ｄ変換部３２から入力してきたデータに基づいてバッテリー端子間電圧を測定する電圧測定部４０を有している。
制御部３０の機能としては、電圧測定部４０で測定された電圧に基づいて、バッテリーがサルフェーションを生じているか否かを検出するサルフェーション検出機能と、バッテリーのサルフェーションが解消されたか否かを検出するサルフェーション解消検出機能とを有している。
さらに制御部３０は、所定時間を測定可能なタイマ４２や、出力部２８の出力電流検出回路３５から出力電流値が入力され充電終了等を判断する機能や、出力部２８へ出力電流値を返して出力電流を安定させるためのフィードバック機能をも有している。
【００１９】
制御部３０には、警報出力部４４が接続されている。警報出力部４４は充電作業中に充電作業を中止せざるを得ない場合等に、作業者に知らせるための手段である。具体的には、点灯や点滅が可能なランプ等が考えられる。
また、このような制御部３０の動作は、制御部３０に接続されたメモリ４６内に予め記録されている制御プログラムに基づいて行なわれる。
【００２０】
次に、図２に示すバッテリー充電器の充電の様子についての概要を説明する。
図２では、上に位置する実線波形が、充電器がバッテリーに印加している印加電圧の時間変化を示し、下に位置する波形が、充電器がバッテリーに流している電流の時間変化を示している。
また、一点鎖線は、サルフェーションが生じていないバッテリーの端子間電圧の変化を示すものであり、破線はサルフェーションが生じているバッテリーの端子間電圧の変化を示すものである。
なお、本実施形態によるバッテリー充電器は、二輪車用の１２Ｖバッテリーを充電するものであり、充電電圧は１５Ｖである。
【００２１】
まず、バッテリー充電器２０は、サルフェーション解消電圧２０Ｖをバッテリーに印加する。サルフェーション解消電圧２０Ｖを印加中は、バッテリー充電器からの出力電流は０．５Ａ程度の定常電流である。
そして、サルフェーション解消電圧印加直後のバッテリーの端子間電圧を電圧測定部４０が測定し、そのバッテリーにサルフェーションが生じているか否かを制御部３０が判定する。
【００２２】
電圧測定部４０が測定した結果、図２の一点鎖線に示すようにバッテリーの端子間電圧が１５．５Ｖ〜１６Ｖ程度にしか上昇していない場合には、実際に充電が行なわれてバッテリー端子間電圧が降下しているのでバッテリーにはサルフェーションが生じていないと制御部３０が判定する。
電圧測定部４０が測定した結果、図２の破線に示すように、短時間でバッテリー端子間電圧が２０Ｖ程度まで上昇している場合には、極板に硫化鉛が皮膜を形成して全く電流が流れない状態であるとわかる。つまり、この場合にはサルフェーションが生じていると制御部３０は判定する。
【００２３】
なお、バッテリーにサルフェーションが生じているか否かの制御部３０による判定は、電圧測定部４０によるバッテリー端子間電圧のみの測定でなく、バッテリー充電器からの出力電流の検出（出力電流検出回路３５による）も同時に行なうと、さらに正確に判定することができる。
つまり、サルフェーションが生じていない場合には、通常の規定電流０．５Ａが流れる。一方、サルフェーションが生じている場合には、充電がほとんど行なわれていないため、出力電流はほとんど流れない。
制御部３０は、このような出力電流検出回路３５による出力電流の値も考慮してサルフェーション状態か否かを判定するとよい。
【００２４】
そして、制御部３０は、サルフェーションが生じていないと判定した場合には、サルフェーション解消電圧２０Ｖの印加を中止して、通常の充電電圧１５Ｖを印加し通常の充電を開始するようにＤＣ／ＤＣ変換部２６を制御する。
充電電圧１５Ｖを印加させると、出力電流は１．２Ａ程度に上昇するが、充電が進むと、出力電流が徐々に減少していき、０．３Ａ程度にまで減少する。出力電流の値が０．３Ａ程度にまで減少した場合には、制御部３０は、その時点から１．５時間後に印加電圧を０Ｖにして充電を停止するように制御する。
【００２５】
一方、制御部３０がサルフェーションが生じていると判定した場合には、そのままサルフェーション解消電圧２０Ｖの印加を続ける。
サルフェーション解消電圧２０Ｖの印加で、バッテリーの端子に被膜を形成していた硫酸鉛は徐々に剥離していき、サルフェーションが解消されていく。
サルフェーションが解消されていくと、バッテリー端子間電圧が徐々に下降していく（図２のａ）。そして完全にサルフェーションが解消されると、バッテリーは充電ができるようになってバッテリー端子間電圧は上昇していく（図２のｂ）。
つまり、サルフェーションが解消されたか否かは、バッテリー端子間電圧が下降から上昇へ転じる変曲点ｘを検出することで可能であって、この変曲点ｘがあったときは、サルフェーションが解消されたと制御部３０によって判定される。
【００２６】
変曲点ｘがあったと制御部３０が判定した場合には、サルフェーション解消電圧２０Ｖの印加を中止して、制御部３０は、通常の充電電圧１５Ｖを印加し、通常の充電を開始する。
その後の通常の充電についての様子は、上述したようにサルフェーションが生じていないと判定された場合と同様であるので説明は省略する。
【００２７】
次に、バッテリー充電器の動作について、上述してきたバッテリーの充電の様子と合わせて、図３および図４のフローチャートに基づいて説明する。
まず、作業者がバッテリー充電器を充電すべきバッテリーに接続し、充電作業を開始させる。なお、充電作業開始と同時に制御部３０はタイマ４２を作動させ、充電作業開始からの時間を測定する。
最初にバッテリーに印加する電圧は、サルフェーション解消電圧である２０Ｖである（図３のステップＳ１００）。
次に、電圧測定部４０は、ステップＳ１０２においてバッテリー端子間電圧を測定する。
サルフェーション解消電圧を印加したバッテリーにサルフェーションが発生していない場合には、バッテリーの端子間電圧は図２の一点鎖線に示すようになる。すなわち、２０Ｖのサルフェーション解消電圧を印加しても、バッテリーの端子間電圧が１５．５Ｖ〜１６Ｖ程度にまでしか電圧が上がらない場合には、制御部３０はサルフェーションが発生していないと判定する（図３のステップＳ１０３）。
【００２８】
一方、サルフェーションが発生しているバッテリーに、バッテリー解消電圧２０Ｖを印加すると、バッテリーの端子間電圧は図２の破線で示したような変化を示す。すなわち、かかる場合には、サルフェーションが生じているバッテリーの端子間電圧が短時間のうちに２０Ｖ程度にまで上昇する。
そこで電圧測定部４０で、このようなバッテリーの端子間電圧を測定した場合には、制御部３０はバッテリーがサルフェーションを生じているということを判定する（ステップＳ１０４）。
【００２９】
ステップＳ１０３において、サルフェーションが発生していないと判定された場合においては、通常の充電状態に移行する（次の図４のステップＳ１１６へ移行する）。
【００３０】
一方、制御部３０は、バッテリーにサルフェーションが発生していると判定した場合には、ステップＳ１０６に移行し、充電開始から所定時間（本実施形態では１５分）経過したか否かをタイマ４２の計測から判断する。この所定時間は、経験上からサルフェーションの解消には少なくともこの程度の時間がかかるという時間である。
所定時間が経過した場合はステップＳ１０８に移行し、電圧測定部４０がバッテリー端子間電圧を測定する。このように、所定時間経過後からサルフェーションの解消を測定するので、最初にサルフェーション解消電圧を印加された際の立ち上がり電圧を変曲点ｘと間違われないようにすることができる。また、無駄に電圧測定を行なう必要がない。
【００３１】
そして次のステップＳ１１０では、制御部３０は、電圧測定部４０が測定したバッテリー端子間電圧が１９Ｖ以上あるか否かを判断し、１９Ｖ以上ある場合にはステップＳ１１１に移行して充電を中止する。そして、このようなバッテリーの異常を制御部３０が発見した場合、制御部３０は警報出力部４４に警報信号を出力し、警報出力部４４から作業者に警報を出力する。
このように１５分以上もサルフェーション解消電圧を印加しても電圧が下がらない場合にはサルフェーションの解消が不能なバッテリーであると考えられるため、充電を中止するのである。
【００３２】
ステップＳ１１０でバッテリー端子間電圧が１９Ｖ未満になっている場合は、サルフェーションが解消されつつあるものとしてステップＳ１１２に移行する。
そしてステップＳ１１２では、電圧測定部４０によってバッテリーの端子間電圧を一定の間隔でサンプリングしていく。
次のステップＳ１１４では、制御部３０は、電圧測定部４０がサンプリングによって測定している電圧値が先にサンプリングした電圧値と比較して上昇している場合には、図２に示す変曲点ｘが発生したと判断する。
【００３３】
ステップＳ１１４において変曲点ｘがあったと判断された場合には、サルフェーションが解消されたものとしてステップＳ１１６へ移行する。
ステップＳ１１６では、制御部３０はＤＣ／ＤＣ変換部２６を制御し、サルフェーション解消電圧２０Ｖの印加を終了させ、次にステップＳ１１８において充電電圧１５Ｖをバッテリーに印加させる。
【００３４】
充電電圧１５Ｖを印加して通常の充電に移行した後、充電開始（サルフェーション解消電圧２０Ｖ印加時）から２４時間経過したら充電を中止するように、制御部３０はタイマ４２の時間計測に基づいて制御するようにしている（ステップＳ１２０、Ｓ１２１）。そして、このようなバッテリーの異常を制御部３０が発見した場合、制御部３０は警報出力部４４に警報信号を出力し、警報出力部４４から作業者に警報を出力する。
このようにするのは、２４時間以上充電を続けて終了しないのはバッテリーに何らかの異常がある場合も考えられるためである。ただし、充電中止とするのは充電開始から２４時間という時間に限定されることはなく、他の時間であってもよい。
【００３５】
充電電圧１５Ｖを印加した後、出力電流検出回路３５は、一定の時間おきにバッテリー充電器からの出力電流をサンプリングする（ステップＳ１２２）。
そして、ステップＳ１２４において、出力電流検出回路３５が出力電流が０．３Ａになっていることを検出した場合には、ステップＳ１２６へ移行する。
ステップＳ１２６では、タイマ４２が出力電流が０．３Ａになってから所定時間（本実施形態では１．５時間）経過するまでを計測する。出力電流が０．３Ａになってから所定時間経過したことが検出されたら、制御部３０は充電を終了させる。
【００３６】
なお、上述したフローチャートによる説明では記載されていないが、制御部３０内のタイマ４２充電開始から１４時間経過した後、電圧測定部４０が、バッテリーの端子間電圧を測定した場合において、所定の電圧以下である場合にはバッテリーを構成する複数個のセルのうちの一部が不良であると制御部３０が判断するようにしてもよい。制御部３０がこのようなバッテリーの異常を検出した場合には、警報出力部４４を作動させ、充電を中止するように制御する。
このようなバッテリー異常を制御部３０が発見した場合、制御部３０は警報出力部４４に警報信号を出力し、警報出力部４４から作業者に警報を出力する。
【００３７】
なお、本実施形態によるバッテリー充電器は、スイッチ切換えにより６種類の印加電圧値・電流値のパターンに設定可能である。
例えば、二輪車用のバッテリーは、電池容量が２〜４Ａｈ程度のものと、５〜９Ａｈ程度のものと、１０〜１９Ａｈ程度のものに分けられる。さらにこれら３パターンに分けられたそれぞれにおいてシール形とベント形との２種類で分けられるので計６種類になるのである。
そして、スイッチ切換えによって、充電すべきバッテリーの形式や容量に合わせた充電ができる。
これによって、種類の異なるバッテリーに対して、本実施形態のバッテリー充電器が１台あれば十分に対応することができる。
【００３８】
以上本発明につき好適な実施例を挙げて種々説明したが、本発明はこの実施例に限定されるものではなく、発明の精神を逸脱しない範囲内で多くの改変を施し得るのはもちろんである。
【００３９】
【発明の効果】
本発明に係るバッテリー充電器によれば、バッテリーの充電前には、該バッテリーがサルフェーションを生じているか否かを判定できるので、サルフェーションが生じていないバッテリーにサルフェーション解消電圧を印加しないようにできる。このため、サルフェーションが生じていないバッテリーにサルフェーションを解消させるような無駄な時間を費やさないようにして充電時間の短縮化を図ることができ、且つバッテリーの寿命を短くしないようにできる。また、サルフェーション検出手段がバッテリーがサルフェーションを生じていることを検出した場合に、サルフェーション解消電圧をバッテリーへ印加した後、バッテリーのサルフェーションが解消されたか否かを検出可能なサルフェーション解消検出手段を具備することで、サルフェーションが解消されたかどうかを検出することができる。サルフェーション解消が検出可能となったので、速やかに通常の充電に移行でき、サルフェーション解消電圧を無駄に印加することもなく、バッテリーの寿命低下のおそれをなくすことができる。さらに、サルフェーション解消検出手段は、バッテリーの端子間電圧を測定する電圧測定部であって、制御部は、電圧測定部が測定したバッテリーの端子間電圧に、電圧値が一旦下降した後に上昇するような変曲点が存する場合にはサルフェーションが解消されたと判定することができるため、サルフェーションが解消しているか否かを容易に確認することができる。
【００４０】
また、サルフェーション検出手段は、バッテリーの端子間電圧を測定する電圧測定部であって、制御部は、サルフェーション解消電圧をバッテリーに印加した際に、バッテリーの端子間電圧がサルフェーション解消電圧程度にまで上昇したことを電圧測定部が測定した場合には、バッテリーがサルフェーションを生じていると判定し、サルフェーション解消電圧をバッテリーに印加した際に、バッテリーの端子間電圧が前記充電電圧程度にまでしか上昇しなかったことを電圧測定部が測定した場合には、該バッテリーがサルフェーションを生じていないと判定することができる。
つまり、これによればバッテリーの端子間電圧を測定するだけでサルフェーションが生じているか否かを容易に確認することができる。
【００４１】
なお、サルフェーション解消電圧を印加開始してから予め設定された所定時間を計測するタイマを具備し、バッテリーにサルフェーション解消電圧を印加してから所定時間経過したことがタイマにより計測された後に、サルフェーション解消検出手段が、バッテリーのサルフェーションが解消されたか否かを検出することができる。
このため、少なくとも予め決められた所定時間内は、サルフェーションの解消がされたか否かについてサンプリングしなくともよく、無駄に手間をかけなくともサルフェーションの解消についての確認ができる。また、最初にサルフェーション解消電圧を印加された際の立ち上がり電圧を変曲点と間違われないようにすることができる。
【００４２】
さらに、制御部は、バッテリーにサルフェーション解消電圧を印加してから、タイマによって計測される所定時間経過後に、バッテリーの端子間電圧が予め設定された所定電圧以上であることを測定した場合には、サルフェーション解消が不能であるとして充電を中止するように制御するので、サルフェーション解消が不可能であるバッテリーに対して、サルフェーションの解消をしようと無駄な時間を費やすことが無くなる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明に係るバッテリー充電器の構成を示すブロック図である。
【図２】 バッテリー充電器を用いて充電中の出力電圧、バッテリー端子間電圧及び出力電流の時間変化を示す説明図である。
【図３】 バッテリー充電器の動作を説明するフローチャートである。
【図４】 図３に示したフローチャートの続きである。
【図５】 従来のバッテリー充電器を用いて充電中の出力電圧及び出力電流の時間変化を示す説明図である。
【符号の説明】
２０ バッテリー充電器
２２ 降圧部
２４ 整流部
２６ ＤＣ／ＤＣ変換部
２８ 出力部
３０ 制御部
３２ Ａ／Ｄ変換部
３３ 逆接保護回路
３５ 出力電流検出回路
３６，３８ 入力ライン
３７ 出力ＯＮ／ＯＦＦ回路
４０ 電圧測定部
４２ タイマ
４４ 警報出力部
４６ メモリ
【発明の属する技術分野】
本発明は、サルフェーションを解消するサルフェーション解消電圧をバッテリーへ印加することができるバッテリー充電器に関する。
【０００２】
【従来の技術】
主に自動車や二輪車等に用いられているバッテリー（鉛蓄電池）は、放置しておくと放電が進み、その電極に硫酸鉛が被膜を生成した状態、いわゆるサルフェーションを生じることがある。
バッテリーにサルフェーションが生じると、その電極に生じた被膜のため、バッテリーの充電効率が極度に低下し、充電をしようとしても充電ができなくなる。このため、サルフェーションが生じたバッテリーは、従来は廃棄するしかなかったが、近年、以下に記載するようにサルフェーションを解消するような方法が知られてきている。
【０００３】
サルフェーション状態を解消する方法として、通常の充電電圧よりも高い電圧であってサルフェーションを解消することができる程度の電圧（本明細書中ではサルフェーション解消電圧という）をバッテリーに印加することで、電極の硫酸鉛の被膜を分解剥離してサルフェーション状態を解消する方法が知られている。
【０００４】
図５に、サルフェーション解消電圧を印加してサルフェーションを解消させた後に充電を行なうバッテリー充電器の充電の様子について示す。図５では、上に位置する波形が、充電器がバッテリーに印加している印加電圧の時間変化を示し、下に位置する波形が、充電器がバッテリーに流している電流の時間変化を示している。
ここで従来例として説明するバッテリー充電器は、二輪車用の１２Ｖバッテリーを充電するものである。
まず、バッテリー充電器を作動させると、充電対象となるバッテリーがサルフェーションを生じているか否かにかかわらず、充電工程の開始直後からサルフェーション解消電圧（２０Ｖ）をバッテリーへ印加する。この二輪車用バッテリーは２０Ｖの電圧を印加することでサルフェーションが解消されることが経験上判明している。
【０００５】
２０Ｖのサルフェーション解消電圧は、予め設定された所定時間（この例では３時間）バッテリーに印加される。サルフェーション解消電圧印加中は、バッテリー充電器からバッテリーへは０．５Ａの定常電流が流れる。
そして、サルフェーション解消電圧を印加してから３時間経過後、バッテリー充電器は、サルフェーションが解消されたものとしてサルフェーション解消電圧の印加を停止する。その後、バッテリーを充電するための通常の充電電圧（１５Ｖ）を印加するようにする。
【０００６】
１５Ｖの充電電圧が印加されると、バッテリーへ流れる電流値は急増し、１．２Ａ程度になる。その後充電が進むと、徐々にバッテリーへ流れる電流値が減少し、０．３Ａ程度の電流値となる。
バッテリーへ流れる電流値が０．３Ａとなったら、その時点から３時間程度充電し、これで充電工程を全て終了する。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
上述したような従来のバッテリー充電器によれば、サルフェーションが生じているか否かについては何ら考慮することなく、どんなバッテリーに対してもサルフェーション解消電圧を所定時間印加していた。
このため、バッテリーを充電する際には、サルフェーションが生じていないバッテリーであっても、サルフェーション解消電圧を印加している時間分だけ充電時間が余計にかかることとなり、充電時間の短縮化が望まれているという課題があった。
【０００８】
また、このようにサルフェーションが生じているか否かにかかわらず、全てのバッテリーにサルフェーション解消電圧を付加するようにしているので、サルフェーションが生じていないバッテリーにサルフェーション解消電圧を付加した場合にはバッテリーの寿命がかえって短くなってしまうとういう課題があった。
【０００９】
そこで、本発明は上記課題を解決すべくなされ、その目的とするところは、サルフェーションの解消は良好に行なうことができると共に、充電時間の短縮やバッテリーの寿命を向上させることができるバッテリー充電器を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
すなわち、本発明にかかるバッテリー充電器によれば、バッテリーを充電するバッテリー充電器において、充電すべきバッテリーがサルフェーションを生じているか否かを検出するサルフェーション検出手段と、バッテリーへ印加する電圧を変更する印加電圧変換部と、前記サルフェーション検出手段が、前記バッテリーがサルフェーションを生じていることを検出した場合には、バッテリーのサルフェーションを解消するサルフェーション解消電圧をバッテリーへ印加し、前記サルフェーション検出手段が、前記バッテリーがサルフェーションを生じていないことを検出した場合には、充電電圧をバッテリーへ印加するように前記印加電圧変換部を制御する制御部と、前記サルフェーション検出手段が前記バッテリーがサルフェーションを生じていることを検出した場合に、サルフェーション解消電圧をバッテリーへ印加した後、バッテリーのサルフェーションが解消されたか否かを検出可能なサルフェーション解消検出手段とを具備し、前記サルフェーション解消検出手段は、バッテリーの端子間電圧を測定する電圧測定部であって、前記制御部は、前記電圧測定部が測定したバッテリーの端子間電圧に、電圧値が一旦下降した後に上昇するような変曲点が存する場合にはサルフェーションが解消されたと判定し、前記充電電圧を印加するように前記印加電圧変換部を制御することを特徴としている。
この構成を採用することによって、バッテリーの充電前には、該バッテリーがサルフェーションを生じているか否かを判定できるので、サルフェーションが生じていないバッテリーにサルフェーション解消電圧を印加しないようにできる。このため、サルフェーションが生じていないバッテリーにサルフェーションを解消させるような無駄な時間を費やさないようにして充電時間の短縮化を図ることができ、且つバッテリーの寿命を短くしないようにできる。
また、この構成を採用することによって、サルフェーションが解消されたかどうかを検出することができる。サルフェーションが解消されると、サルフェーション解消電圧を印加しておく必要がなくなり、速やかに通常の充電に移行できる。つまり、サルフェーション解消のための時間を無駄に費やしたり、バッテリーの寿命低下のおそれをなくすことができる。なお、この構成では、サルフェーションが解消しているか否かを容易に確認することができる。
【００１１】
また、本発明は、前記サルフェーション検出手段は、バッテリーの端子間電圧を測定する電圧測定部であって、前記制御部は、サルフェーション解消電圧をバッテリーに印加した際に、バッテリーの端子間電圧がサルフェーション解消電圧程度にまで上昇したことを電圧測定部が測定した場合には、該バッテリーがサルフェーションを生じていると判定し、サルフェーション解消電圧をバッテリーに印加した際に、バッテリーの端子間電圧が前記充電電圧程度にまでしか上昇しなかったことを電圧測定部が測定した場合には、該バッテリーがサルフェーションを生じていないと判定することを特徴としている。
この構成によれば、バッテリーの端子間電圧を測定するだけでサルフェーションが生じているか否かを確認することができる。
【００１２】
なお、本発明によれば、サルフェーション解消電圧を印加開始してから予め設定された所定時間を計測するタイマを具備し、バッテリーにサルフェーション解消電圧を印加してから所定時間経過したことが前記タイマにより計測された後に、前記サルフェーション解消検出手段が、バッテリーのサルフェーションが解消されたか否かを検出することを特徴とする。
これによれば、常時サルフェーションの解消がされたか否かについてサンプリングしておく必要が無く、無駄に手間をかけなくともサルフェーションの解消についての確認ができる。
また、最初にサルフェーション解消電圧を印加された際の立ち上がり電圧を変曲点と間違われないようにすることができる。
【００１３】
さらに、前記制御部は、バッテリーにサルフェーション解消電圧を印加してから、前記タイマによって計測される所定時間経過後に、前記バッテリーの端子間電圧が予め設定された所定電圧以上であることを測定した場合には、サルフェーション解消が不能であるとして充電を中止するように制御することを特徴としている。
この構成によれば、サルフェーション解消が不可能であるバッテリーに対して、サルフェーションの解消をしようと無駄な時間を費やすことが無くなる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好適な実施の形態を添付図面に基づいて詳細に説明する。
まず、図１に、本実施形態のバッテリー充電器の内部構成を説明するブロック図を示す。なお、本実施形態のバッテリー充電器は、主として二輪車用の１２Ｖのバッテリーを充電する充電器としてのものである。
バッテリー充電器の構成を説明すると、バッテリー充電器２０は、入力電圧ＡＣ１００Ｖ電源を降圧する降圧部２２と、降圧部２２で降圧されたＡＣ電源を整流してＤＣ電源に変換する整流部２４と、ＤＣ電源を電圧変換するＤＣ／ＤＣ変換部２６と、ＤＣ／ＤＣ変換部２６において所定の電圧に変換されたＤＣ電圧をバッテリー（図示せず）に印加するための出力部２８と、ＤＣ／ＤＣ変換部２６および出力部２８を制御する制御部３０と、該制御部３０に対してバッテリーの現在の端子間電圧値をデジタル化して入力する等の機能を有するＡＤ変換部３２とを備えている。
【００１５】
上述したバッテリー充電器の構成について、さらに詳細に説明する。
ＡＣ１００Ｖ電源が入力される降圧部２２は、具体的には変圧器（トランス）が用いられている。ＡＣ１００Ｖ電源は変圧器の１次巻線側に入力され、変圧器の２次巻線側からは降圧されたＡＣ電源が出力される。
整流部２４は、具体的には全波整流回路等の回路から成る。整流部２４は、降圧部２２の２次巻線側に接続されて、降圧部２２で降圧されたＡＣ電源が入力される。整流部２４は入力されたＡＣ電源をＤＣ電源に変換する。
【００１６】
ＤＣ／ＤＣ変換部２６（ＤＣ−ＤＣコンバータ）は、整流部２４の下流側に接続されており、整流部２４から出力されるＤＣ電源の電圧を変換する。
出力部２８は、ＤＣ／ＤＣ変換部２６の下流側に接続されており、逆接保護回路３３、出力電流検出回路３５、出力ＯＮ／ＯＦＦ回路３７とを備えた複数の回路群から構成される。
また、かかる出力部２８にはバッテリーの端子を把持できるクリップ（図示せず）が設けられている。
【００１７】
Ａ／Ｄ変換部３２には、出力部２８から出力される出力電流値が入力されるライン３６と、バッテリーの端子間電圧が入力されるライン３８とが接続されている。Ａ／Ｄ変換部３２では、これらのラインから入力されたアナログ値をデジタル値に変換して制御部３０へ出力する。
【００１８】
制御部３０は、ＤＣ／ＤＣ変換部２６を制御する機能を有すると共に、Ａ／Ｄ変換部３２から入力してきたデータに基づいてバッテリー端子間電圧を測定する電圧測定部４０を有している。
制御部３０の機能としては、電圧測定部４０で測定された電圧に基づいて、バッテリーがサルフェーションを生じているか否かを検出するサルフェーション検出機能と、バッテリーのサルフェーションが解消されたか否かを検出するサルフェーション解消検出機能とを有している。
さらに制御部３０は、所定時間を測定可能なタイマ４２や、出力部２８の出力電流検出回路３５から出力電流値が入力され充電終了等を判断する機能や、出力部２８へ出力電流値を返して出力電流を安定させるためのフィードバック機能をも有している。
【００１９】
制御部３０には、警報出力部４４が接続されている。警報出力部４４は充電作業中に充電作業を中止せざるを得ない場合等に、作業者に知らせるための手段である。具体的には、点灯や点滅が可能なランプ等が考えられる。
また、このような制御部３０の動作は、制御部３０に接続されたメモリ４６内に予め記録されている制御プログラムに基づいて行なわれる。
【００２０】
次に、図２に示すバッテリー充電器の充電の様子についての概要を説明する。
図２では、上に位置する実線波形が、充電器がバッテリーに印加している印加電圧の時間変化を示し、下に位置する波形が、充電器がバッテリーに流している電流の時間変化を示している。
また、一点鎖線は、サルフェーションが生じていないバッテリーの端子間電圧の変化を示すものであり、破線はサルフェーションが生じているバッテリーの端子間電圧の変化を示すものである。
なお、本実施形態によるバッテリー充電器は、二輪車用の１２Ｖバッテリーを充電するものであり、充電電圧は１５Ｖである。
【００２１】
まず、バッテリー充電器２０は、サルフェーション解消電圧２０Ｖをバッテリーに印加する。サルフェーション解消電圧２０Ｖを印加中は、バッテリー充電器からの出力電流は０．５Ａ程度の定常電流である。
そして、サルフェーション解消電圧印加直後のバッテリーの端子間電圧を電圧測定部４０が測定し、そのバッテリーにサルフェーションが生じているか否かを制御部３０が判定する。
【００２２】
電圧測定部４０が測定した結果、図２の一点鎖線に示すようにバッテリーの端子間電圧が１５．５Ｖ〜１６Ｖ程度にしか上昇していない場合には、実際に充電が行なわれてバッテリー端子間電圧が降下しているのでバッテリーにはサルフェーションが生じていないと制御部３０が判定する。
電圧測定部４０が測定した結果、図２の破線に示すように、短時間でバッテリー端子間電圧が２０Ｖ程度まで上昇している場合には、極板に硫化鉛が皮膜を形成して全く電流が流れない状態であるとわかる。つまり、この場合にはサルフェーションが生じていると制御部３０は判定する。
【００２３】
なお、バッテリーにサルフェーションが生じているか否かの制御部３０による判定は、電圧測定部４０によるバッテリー端子間電圧のみの測定でなく、バッテリー充電器からの出力電流の検出（出力電流検出回路３５による）も同時に行なうと、さらに正確に判定することができる。
つまり、サルフェーションが生じていない場合には、通常の規定電流０．５Ａが流れる。一方、サルフェーションが生じている場合には、充電がほとんど行なわれていないため、出力電流はほとんど流れない。
制御部３０は、このような出力電流検出回路３５による出力電流の値も考慮してサルフェーション状態か否かを判定するとよい。
【００２４】
そして、制御部３０は、サルフェーションが生じていないと判定した場合には、サルフェーション解消電圧２０Ｖの印加を中止して、通常の充電電圧１５Ｖを印加し通常の充電を開始するようにＤＣ／ＤＣ変換部２６を制御する。
充電電圧１５Ｖを印加させると、出力電流は１．２Ａ程度に上昇するが、充電が進むと、出力電流が徐々に減少していき、０．３Ａ程度にまで減少する。出力電流の値が０．３Ａ程度にまで減少した場合には、制御部３０は、その時点から１．５時間後に印加電圧を０Ｖにして充電を停止するように制御する。
【００２５】
一方、制御部３０がサルフェーションが生じていると判定した場合には、そのままサルフェーション解消電圧２０Ｖの印加を続ける。
サルフェーション解消電圧２０Ｖの印加で、バッテリーの端子に被膜を形成していた硫酸鉛は徐々に剥離していき、サルフェーションが解消されていく。
サルフェーションが解消されていくと、バッテリー端子間電圧が徐々に下降していく（図２のａ）。そして完全にサルフェーションが解消されると、バッテリーは充電ができるようになってバッテリー端子間電圧は上昇していく（図２のｂ）。
つまり、サルフェーションが解消されたか否かは、バッテリー端子間電圧が下降から上昇へ転じる変曲点ｘを検出することで可能であって、この変曲点ｘがあったときは、サルフェーションが解消されたと制御部３０によって判定される。
【００２６】
変曲点ｘがあったと制御部３０が判定した場合には、サルフェーション解消電圧２０Ｖの印加を中止して、制御部３０は、通常の充電電圧１５Ｖを印加し、通常の充電を開始する。
その後の通常の充電についての様子は、上述したようにサルフェーションが生じていないと判定された場合と同様であるので説明は省略する。
【００２７】
次に、バッテリー充電器の動作について、上述してきたバッテリーの充電の様子と合わせて、図３および図４のフローチャートに基づいて説明する。
まず、作業者がバッテリー充電器を充電すべきバッテリーに接続し、充電作業を開始させる。なお、充電作業開始と同時に制御部３０はタイマ４２を作動させ、充電作業開始からの時間を測定する。
最初にバッテリーに印加する電圧は、サルフェーション解消電圧である２０Ｖである（図３のステップＳ１００）。
次に、電圧測定部４０は、ステップＳ１０２においてバッテリー端子間電圧を測定する。
サルフェーション解消電圧を印加したバッテリーにサルフェーションが発生していない場合には、バッテリーの端子間電圧は図２の一点鎖線に示すようになる。すなわち、２０Ｖのサルフェーション解消電圧を印加しても、バッテリーの端子間電圧が１５．５Ｖ〜１６Ｖ程度にまでしか電圧が上がらない場合には、制御部３０はサルフェーションが発生していないと判定する（図３のステップＳ１０３）。
【００２８】
一方、サルフェーションが発生しているバッテリーに、バッテリー解消電圧２０Ｖを印加すると、バッテリーの端子間電圧は図２の破線で示したような変化を示す。すなわち、かかる場合には、サルフェーションが生じているバッテリーの端子間電圧が短時間のうちに２０Ｖ程度にまで上昇する。
そこで電圧測定部４０で、このようなバッテリーの端子間電圧を測定した場合には、制御部３０はバッテリーがサルフェーションを生じているということを判定する（ステップＳ１０４）。
【００２９】
ステップＳ１０３において、サルフェーションが発生していないと判定された場合においては、通常の充電状態に移行する（次の図４のステップＳ１１６へ移行する）。
【００３０】
一方、制御部３０は、バッテリーにサルフェーションが発生していると判定した場合には、ステップＳ１０６に移行し、充電開始から所定時間（本実施形態では１５分）経過したか否かをタイマ４２の計測から判断する。この所定時間は、経験上からサルフェーションの解消には少なくともこの程度の時間がかかるという時間である。
所定時間が経過した場合はステップＳ１０８に移行し、電圧測定部４０がバッテリー端子間電圧を測定する。このように、所定時間経過後からサルフェーションの解消を測定するので、最初にサルフェーション解消電圧を印加された際の立ち上がり電圧を変曲点ｘと間違われないようにすることができる。また、無駄に電圧測定を行なう必要がない。
【００３１】
そして次のステップＳ１１０では、制御部３０は、電圧測定部４０が測定したバッテリー端子間電圧が１９Ｖ以上あるか否かを判断し、１９Ｖ以上ある場合にはステップＳ１１１に移行して充電を中止する。そして、このようなバッテリーの異常を制御部３０が発見した場合、制御部３０は警報出力部４４に警報信号を出力し、警報出力部４４から作業者に警報を出力する。
このように１５分以上もサルフェーション解消電圧を印加しても電圧が下がらない場合にはサルフェーションの解消が不能なバッテリーであると考えられるため、充電を中止するのである。
【００３２】
ステップＳ１１０でバッテリー端子間電圧が１９Ｖ未満になっている場合は、サルフェーションが解消されつつあるものとしてステップＳ１１２に移行する。
そしてステップＳ１１２では、電圧測定部４０によってバッテリーの端子間電圧を一定の間隔でサンプリングしていく。
次のステップＳ１１４では、制御部３０は、電圧測定部４０がサンプリングによって測定している電圧値が先にサンプリングした電圧値と比較して上昇している場合には、図２に示す変曲点ｘが発生したと判断する。
【００３３】
ステップＳ１１４において変曲点ｘがあったと判断された場合には、サルフェーションが解消されたものとしてステップＳ１１６へ移行する。
ステップＳ１１６では、制御部３０はＤＣ／ＤＣ変換部２６を制御し、サルフェーション解消電圧２０Ｖの印加を終了させ、次にステップＳ１１８において充電電圧１５Ｖをバッテリーに印加させる。
【００３４】
充電電圧１５Ｖを印加して通常の充電に移行した後、充電開始（サルフェーション解消電圧２０Ｖ印加時）から２４時間経過したら充電を中止するように、制御部３０はタイマ４２の時間計測に基づいて制御するようにしている（ステップＳ１２０、Ｓ１２１）。そして、このようなバッテリーの異常を制御部３０が発見した場合、制御部３０は警報出力部４４に警報信号を出力し、警報出力部４４から作業者に警報を出力する。
このようにするのは、２４時間以上充電を続けて終了しないのはバッテリーに何らかの異常がある場合も考えられるためである。ただし、充電中止とするのは充電開始から２４時間という時間に限定されることはなく、他の時間であってもよい。
【００３５】
充電電圧１５Ｖを印加した後、出力電流検出回路３５は、一定の時間おきにバッテリー充電器からの出力電流をサンプリングする（ステップＳ１２２）。
そして、ステップＳ１２４において、出力電流検出回路３５が出力電流が０．３Ａになっていることを検出した場合には、ステップＳ１２６へ移行する。
ステップＳ１２６では、タイマ４２が出力電流が０．３Ａになってから所定時間（本実施形態では１．５時間）経過するまでを計測する。出力電流が０．３Ａになってから所定時間経過したことが検出されたら、制御部３０は充電を終了させる。
【００３６】
なお、上述したフローチャートによる説明では記載されていないが、制御部３０内のタイマ４２充電開始から１４時間経過した後、電圧測定部４０が、バッテリーの端子間電圧を測定した場合において、所定の電圧以下である場合にはバッテリーを構成する複数個のセルのうちの一部が不良であると制御部３０が判断するようにしてもよい。制御部３０がこのようなバッテリーの異常を検出した場合には、警報出力部４４を作動させ、充電を中止するように制御する。
このようなバッテリー異常を制御部３０が発見した場合、制御部３０は警報出力部４４に警報信号を出力し、警報出力部４４から作業者に警報を出力する。
【００３７】
なお、本実施形態によるバッテリー充電器は、スイッチ切換えにより６種類の印加電圧値・電流値のパターンに設定可能である。
例えば、二輪車用のバッテリーは、電池容量が２〜４Ａｈ程度のものと、５〜９Ａｈ程度のものと、１０〜１９Ａｈ程度のものに分けられる。さらにこれら３パターンに分けられたそれぞれにおいてシール形とベント形との２種類で分けられるので計６種類になるのである。
そして、スイッチ切換えによって、充電すべきバッテリーの形式や容量に合わせた充電ができる。
これによって、種類の異なるバッテリーに対して、本実施形態のバッテリー充電器が１台あれば十分に対応することができる。
【００３８】
以上本発明につき好適な実施例を挙げて種々説明したが、本発明はこの実施例に限定されるものではなく、発明の精神を逸脱しない範囲内で多くの改変を施し得るのはもちろんである。
【００３９】
【発明の効果】
本発明に係るバッテリー充電器によれば、バッテリーの充電前には、該バッテリーがサルフェーションを生じているか否かを判定できるので、サルフェーションが生じていないバッテリーにサルフェーション解消電圧を印加しないようにできる。このため、サルフェーションが生じていないバッテリーにサルフェーションを解消させるような無駄な時間を費やさないようにして充電時間の短縮化を図ることができ、且つバッテリーの寿命を短くしないようにできる。また、サルフェーション検出手段がバッテリーがサルフェーションを生じていることを検出した場合に、サルフェーション解消電圧をバッテリーへ印加した後、バッテリーのサルフェーションが解消されたか否かを検出可能なサルフェーション解消検出手段を具備することで、サルフェーションが解消されたかどうかを検出することができる。サルフェーション解消が検出可能となったので、速やかに通常の充電に移行でき、サルフェーション解消電圧を無駄に印加することもなく、バッテリーの寿命低下のおそれをなくすことができる。さらに、サルフェーション解消検出手段は、バッテリーの端子間電圧を測定する電圧測定部であって、制御部は、電圧測定部が測定したバッテリーの端子間電圧に、電圧値が一旦下降した後に上昇するような変曲点が存する場合にはサルフェーションが解消されたと判定することができるため、サルフェーションが解消しているか否かを容易に確認することができる。
【００４０】
また、サルフェーション検出手段は、バッテリーの端子間電圧を測定する電圧測定部であって、制御部は、サルフェーション解消電圧をバッテリーに印加した際に、バッテリーの端子間電圧がサルフェーション解消電圧程度にまで上昇したことを電圧測定部が測定した場合には、バッテリーがサルフェーションを生じていると判定し、サルフェーション解消電圧をバッテリーに印加した際に、バッテリーの端子間電圧が前記充電電圧程度にまでしか上昇しなかったことを電圧測定部が測定した場合には、該バッテリーがサルフェーションを生じていないと判定することができる。
つまり、これによればバッテリーの端子間電圧を測定するだけでサルフェーションが生じているか否かを容易に確認することができる。
【００４１】
なお、サルフェーション解消電圧を印加開始してから予め設定された所定時間を計測するタイマを具備し、バッテリーにサルフェーション解消電圧を印加してから所定時間経過したことがタイマにより計測された後に、サルフェーション解消検出手段が、バッテリーのサルフェーションが解消されたか否かを検出することができる。
このため、少なくとも予め決められた所定時間内は、サルフェーションの解消がされたか否かについてサンプリングしなくともよく、無駄に手間をかけなくともサルフェーションの解消についての確認ができる。また、最初にサルフェーション解消電圧を印加された際の立ち上がり電圧を変曲点と間違われないようにすることができる。
【００４２】
さらに、制御部は、バッテリーにサルフェーション解消電圧を印加してから、タイマによって計測される所定時間経過後に、バッテリーの端子間電圧が予め設定された所定電圧以上であることを測定した場合には、サルフェーション解消が不能であるとして充電を中止するように制御するので、サルフェーション解消が不可能であるバッテリーに対して、サルフェーションの解消をしようと無駄な時間を費やすことが無くなる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明に係るバッテリー充電器の構成を示すブロック図である。
【図２】 バッテリー充電器を用いて充電中の出力電圧、バッテリー端子間電圧及び出力電流の時間変化を示す説明図である。
【図３】 バッテリー充電器の動作を説明するフローチャートである。
【図４】 図３に示したフローチャートの続きである。
【図５】 従来のバッテリー充電器を用いて充電中の出力電圧及び出力電流の時間変化を示す説明図である。
【符号の説明】
２０ バッテリー充電器
２２ 降圧部
２４ 整流部
２６ ＤＣ／ＤＣ変換部
２８ 出力部
３０ 制御部
３２ Ａ／Ｄ変換部
３３ 逆接保護回路
３５ 出力電流検出回路
３６，３８ 入力ライン
３７ 出力ＯＮ／ＯＦＦ回路
４０ 電圧測定部
４２ タイマ
４４ 警報出力部
４６ メモリ
Claims (4)
- バッテリーを充電するバッテリー充電器において、
充電すべきバッテリーがサルフェーションを生じているか否かを検出するサルフェーション検出手段と、
バッテリーへ印加する電圧を変更する印加電圧変換部と、
前記サルフェーション検出手段が、前記バッテリーがサルフェーションを生じていることを検出した場合には、バッテリーのサルフェーションを解消するサルフェーション解消電圧をバッテリーへ印加し、前記サルフェーション検出手段が、前記バッテリーがサルフェーションを生じていないことを検出した場合には、充電電圧をバッテリーへ印加するように前記印加電圧変換部を制御する制御部と、
前記サルフェーション検出手段が前記バッテリーがサルフェーションを生じていることを検出した場合に、サルフェーション解消電圧をバッテリーへ印加した後、バッテリーのサルフェーションが解消されたか否かを検出可能なサルフェーション解消検出手段とを具備し、
前記サルフェーション解消検出手段は、バッテリーの端子間電圧を測定する電圧測定部であって、
前記制御部は、
前記電圧測定部が測定したバッテリーの端子間電圧に、電圧値が一旦下降した後に上昇するような変曲点が存する場合にはサルフェーションが解消されたと判定し、前記充電電圧を印加するように前記印加電圧変換部を制御することを特徴とするバッテリー充電器。 - 前記サルフェーション検出手段は、バッテリーの端子間電圧を測定する電圧測定部であって、
前記制御部は、
サルフェーション解消電圧をバッテリーに印加した際に、バッテリーの端子間電圧がサルフェーション解消電圧程度にまで上昇したことを電圧測定部が測定した場合には、該バッテリーがサルフェーションを生じていると判定し、
サルフェーション解消電圧をバッテリーに印加した際に、バッテリーの端子間電圧が前記充電電圧程度にまでしか上昇しなかったことを電圧測定部が測定した場合には、該バッテリーがサルフェーションを生じていないと判定することを特徴とする請求項１記載のバッテリー充電器。 - サルフェーション解消電圧を印加開始してから予め設定された所定時間を計測するタイマを具備し、
バッテリーにサルフェーション解消電圧を印加してから所定時間経過したことが前記タイマにより計測された後に、前記サルフェーション解消検出手段が、バッテリーのサルフェーションが解消されたか否かを検出することを特徴とする請求項１または２記載のバッテリー充電器。 - 前記制御部は、
バッテリーにサルフェーション解消電圧を印加してから、前記タイマによって計測される所定時間経過後に、前記バッテリーの端子間電圧が予め設定された所定電圧以上であることを測定した場合には、
サルフェーション解消が不能であるとして充電を中止するように制御することを特徴とする請求項１〜３のうちのいずれか１項記載のバッテリー充電器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001150680A JP4421140B2 (ja) | 2001-05-21 | 2001-05-21 | バッテリー充電器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001150680A JP4421140B2 (ja) | 2001-05-21 | 2001-05-21 | バッテリー充電器 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002354696A JP2002354696A (ja) | 2002-12-06 |
| JP4421140B2 true JP4421140B2 (ja) | 2010-02-24 |
Family
ID=18995661
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001150680A Expired - Fee Related JP4421140B2 (ja) | 2001-05-21 | 2001-05-21 | バッテリー充電器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP4421140B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8193777B2 (en) | 2006-12-26 | 2012-06-05 | Panasonic Corporation | Non-aqueous electrolyte secondary battery charging method, electronic device, battery pack, and charging device |
| WO2010137334A1 (ja) * | 2009-05-28 | 2010-12-02 | パナソニック株式会社 | 鉛蓄電池の充電制御方法、充電制御回路、電源装置、及び鉛蓄電池 |
| JP5616043B2 (ja) * | 2009-09-28 | 2014-10-29 | 株式会社マステック | 鉛蓄電池の再生方法および該方法に用いられる鉛蓄電池の再生装置 |
| JP6552134B1 (ja) * | 2018-03-29 | 2019-07-31 | 株式会社アール・イー・コンサルティング | 鉛蓄電池の再生装置及び鉛蓄電池の再生方法 |
-
2001
- 2001-05-21 JP JP2001150680A patent/JP4421140B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2002354696A (ja) | 2002-12-06 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US5945811A (en) | Pulse charging method and a charger | |
| CN1049076C (zh) | 处理电池的方法和装置 | |
| CN110546852A (zh) | 电力供给装置、蓄电系统及充电方法 | |
| JP2005006461A (ja) | 無人搬送車用二次電池の充放電制御方法 | |
| EP2947763A1 (en) | Convertor, failure determination method and control program | |
| JP3161272B2 (ja) | 電池の充電装置 | |
| JP2008154317A (ja) | 組電池制御方法、組電池制御回路、及びこれを備えた充電回路、電池パック | |
| US20060132099A1 (en) | Battery charger | |
| JP2022532120A (ja) | 電極の相対的退化度を用いた二次電池の動作制御装置及び方法 | |
| JP2007006650A (ja) | 充電器およびそれを用いる電動工具セット | |
| US6781348B2 (en) | Method of charging a storage battery | |
| JP2010521949A (ja) | 高速電池充電器装置及び方法 | |
| JP4421140B2 (ja) | バッテリー充電器 | |
| JP2000270491A (ja) | リチウムイオン電池充電方法及びリチウムイオン電池充電装置 | |
| JP4054295B2 (ja) | 充電装置、無停電電源装置 | |
| JP2009296699A (ja) | 充電制御回路、電源装置、及び充電制御方法 | |
| KR101189122B1 (ko) | 배터리의 재생과 충전을 동시에 하는 장치 및 그 방법 | |
| JPH08205418A (ja) | 二次電池の充電方法 | |
| JP6686761B2 (ja) | 充電器 | |
| JP3707636B2 (ja) | 充電制御方法および充電制御装置 | |
| JPH09117074A (ja) | 二次電池の間欠充電回路 | |
| JP2013081295A (ja) | パック電池の充電方法、充電器及びパック電池 | |
| JP2010288403A (ja) | 組電池充電制御装置 | |
| JPH1198697A (ja) | 電気車用二次電池の充電制御方法および充電制御装置 | |
| JP4048717B2 (ja) | 充電制御装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20080331 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20090508 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20090526 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20090624 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20091117 |
|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20091202 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121211 Year of fee payment: 3 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 Ref document number: 4421140 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20131211 Year of fee payment: 4 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |