JPH03155337A - バッテリ充電制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はバッテリ充電制御装置に関し、特に人工衛星等
に使用される太陽電池からの充電と負荷への放電とを繰
り返す際に適正充電をはかるためのバッテリ充電制御装
置に関する。

〔従来の技術〕

−ＪＲに、バッテリの充電モードとしては、最初の放電
直後の状態から充電すべき量のほぼ８０％位までの充電
を行う定電流充電のフル（Ｆｕｌｌ）充環モードと、次
の段階として充電量を減少させながら最終容量値まで充
電するテーパ（Ｔａｐｅｒ）充電モードと、この後の自
己放電等を補充するため小充電々流で行うトリクル（Ｔ
ｒｉｃｋｌｅ）充電モードとがある。さらに、前述のテ
ーパ充電モードの充電制御方式としては、バッテリの過
充電々圧しベルを検出して、充電々流率を連続的に低減
する定電圧充電方式がある。

従来、このような定電流定電圧方式を実現するバッテリ
充電制御装置は、第４図のブロック図に示すように、電
源１１、充電々流を制御する充電部１４、充電されるバ
ッテリ３、バッテリ充電々圧検出用の電圧センサ５、通
信装置等で代表される負荷１０、バッテリ３から負荷１
０への放電経路を形成する放電用ダイオード９充放電々
流を検出する電流センサ４とから構成されている。今、
第２図（ａ）、（ｂ）、（Ｃ）の説明図に示す一般的な
バッテリ充電々圧、充電々流、充電量の諸特性も参照し
て従来例を説明する。バッテリ３は、電源１から供給さ
れる電力を、電圧センサ５の検出電圧に対応する信号を
受けて動作する充電部１４によって制御された定電流で
充電される。

この領域は、第２図（ｂ）のフル充電領域のＡに相当す
る。充電が進んでバッテリ電圧が定められた定電圧（第
２図（ａ）のＥ）に達すると、電圧センサ５からテーパ
充電信号６が充電部１４に出力され、第２図（ａ）、（
ｂ）のテーパ充電領域となり、バッテリ３の充電々圧を
一定したまま充電々流が第２図（ｂ）のＢに示すように
連続的に低減される。この低減された充電末期の電流は
、従来例では過充電々圧の設定レベルによりばらつきを
生じる可能性があった。

〔発明が解決しようとする課題〕

上述した従来のバッテリ充電制御装置は、バッテリ充電
々圧特性の経年変化およびバッテリ温度による変化があ
り、過充電々圧の初期設定によって、充電量を適正化す
るのが容易でない欠点がある。すなわち、充電不足又は
過充電となるおそれがあった。

本発明の目的は、テーパ充電領域の充電々流のばらつき
を克服して、充電の過不足のない適正な充電状態を保持
でき、かつ充電々圧ストレスを最小とすることができる
バッテリ充電制御装置を提供することにある。

〔課題を解決するための手段〕

本発明のバッテリ充電制御装置は、バッテリ充電電流お
よび放電電流を検出する検知手段と、前記充電電流およ
び放電電流により積算充電量と積算放電量との比である
再充電率を求めこの再充電率の値があらかじめ定められ
たしきい値に達した時点で充電完了信号を出力する演算
判定手段と、前記充電完了信号を入力するごとに充電モ
ードをテーパ充電モードからトリクル充電モードに切換
える充電電流の電流制御手段とテーパ充電モードにおけ
る充電量上昇率から残りの充電時間にて、定められた再
充電率を確保するに必要な充電電流とするために定電圧
レベルの変更を行う定電圧レベル制御手段とを有する。

〔実施例〕

次に、本発明について図面を参照して説明する。

第１図は、本発明の一実施例のブロック図、第３図は第
１図の再充電流率カウンタ７の構成を示すブロック図で
ある０本実施例では、再充電率カウンタ７から出力され
る再充電率データ１２を受けて、テーパ充電々圧を制御
する信号１３を出力し、要求される再充電率を確保でき
るように動作する定電圧レベル制御部１と、再充電率カ
ウンタ７の制御によって動作する充電部２とを有してい
る。この他の構成は従来例と同じである。第３図におい
て再充電率カウンタ７は、充電量および放電量の積算値
をディジタル計数する積算器１５と、この計数値を記憶
するメモリ１６と、これらの積算充電量と積算放電との
比を演算し、あらかじめ定められた値と比較し判定する
演算判定器１７と、判定器の信号により動作する充電完
了信号を出力する充電完了信号発生器１８とを有してい
る。今、電流センサ４の電流値と時間を積算した量すな
わち、これまでの総光電量がこの充電の前に放電用ダイ
オード９を経由して負荷１０に対して放電された放電量
の１〜１．３倍程度ななった時、充電完了状態に達した
ということで再充電率カウンタ７から充電完了信号８が
出力され、トリクル充電モードとなる。このモードは第
２図（ｂ）におけるＣからＤへの移行を示し、バッテリ
の自己放電を補う程度の充電々流率の充電であるので過
充電の危険がない。さらに補足すると、再充電率カウン
タ７は、充電から放電に切り換わると電流センサ４の放
電々流に対応する値と時間とを計数し、放電から充電に
切り換わるまでの積算された放電量を記憶している。こ
の放電量を次の充電による充電量積算値と比較し、放電
と充電のサイクル１回ごとの再充電率、すなわち、前述
の放電量に対する充電量の比が、予め数値を設定されて
いる１〜１．３に達すると充電完了信号を出す機能を有
している。テーパ充電モードにおける充電量上昇率から
再充電率が残りの充電時間内に設定値に満たないと予測
される場合は定電圧充電々圧（第２図（ａ）のＥ）のレ
ベルを下まで上昇させて第２図（ｂ）のＣの充電々流特
性にすることで再充電率を確保し、トリクル充電モード
によりＤのドルクル充電々流レベルとなる。このような
動作により、バッテリ充電状態は適正に保持される。ま
た、下のレベルにてしばらく充電が進んだ所で、充電量
上昇率を確認し、残りの充電時間で十分再充電率が確保
しうると判定された時には、再度Ｅのレベルに下げて（
破線）充電々圧ストレスを極力加えないような動作が自
動的に行われる。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明は、前の積算放電量と次の積
算放電量とを比較し、充電の過不足を判定する再充電率
カウンタおよび定電圧レベル制御部を設けているので、
適正な充電状態を正確に維持できる効果がある。また、
定電圧充電々圧しベル設定は厳密さが要求されず最小の
充電々圧ストレス及びそれも最小の時間より加わらない
ため、バッテリの寿命をより長く保持することが可能な
バッテリ充電制御装置を提供できる効果もある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例とブロック図、第２図はバッ
テリの充電特性を示す一般的な説明図、第３図は本実施
例の再充電流率のカウンタのブロック図、第４図は従来
のバッテリ充電制御装置のブロック図である。 １・・・定電圧レベル制御部、２，１４・・・充電部、
３・・・バッテリ、４・・・電流センサ、５・・・電圧
センサ、６・・・テーパ充電信号、７・・・再充電率カ
ウンタ、８・・・充電完了信号、９・・・放電用ダイオ
ード、１０・・・負荷、１１・・・電源、１３・・・テ
ーパ充電々圧制御信号、１５・・・積算器、１６・・・
メモリ、１７・・・演算判定器、１８・・・充電完了信
号発生器。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）バッテリ充電電流および放電電流を検出する検知
   手段と、前記充電電流および放電電流により積算充電量
   と積算放電量との比である再充電率を求めこの再充電率
   の値があらかじめ定められたしきい値に達した時点で充
   電完了信号を出力する演算判定手段と、前記充電完了信
   号を入力するごとに充電モードをテーパ充電モードから
   トリクル充電モードに切換える充電電流の電流制御手段
   とテーパ充電モードにおける充電量上昇率から残りの充
   電時間にて、定められた再充電率を確保するに必要な充
   電電流とするために定電圧レベルの変更を行う定電圧レ
   ベル制御手段とを有することを特徴とするバッテリ充電
   制御装置。
2. （２）前記演算判定手段が、前記検知手段の充電電流お
   よび放電電流から積算充電量および放電量をディジタル
   計数する積算器と、前記積算器の計数情報を記憶するメ
   モリと前記メモリの情報から再充電率を演算し、あらか
   じめ定められたフル充電完了を示すしきい値に前記再充
   電率の値が達したことを判定する演算判定器と前記演算
   判定器の判定信号により充電完了信号を出力する充電完
   了発生器とを有することを特徴とする請求項１記載のバ
   ッテリ充電制御装置。