JPH05176469A - バッテリの充電制御方法 - Google Patents

バッテリの充電制御方法

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JPH05176469A
JPH05176469A JP34100391A JP34100391A JPH05176469A JP H05176469 A JPH05176469 A JP H05176469A JP 34100391 A JP34100391 A JP 34100391A JP 34100391 A JP34100391 A JP 34100391A JP H05176469 A JPH05176469 A JP H05176469A
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JP
Japan
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battery
charger
charging
discharge
charge
Prior art date
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Pending
Application number
JP34100391A
Other languages
English (en)
Inventor
Masaharu Ishiguro
正治 石黒
Takumi Yoshida
巧 吉田
Hirohiko Murata
裕彦 村田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Shinko Electric Co Ltd
Original Assignee
Shinko Electric Co Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 長期間放置やメモリ効果による放電容量の低
下を確実に防止することができるバッテリ制御方法を提
供することを目的とする。 【構成】 バッテリ3を充電する充電器2と、バッテり
2の電荷を放電する放電器4と、充放電指令器5とを備
え、充放電指令器5は充電器2による充電と放電器4に
よる放電深度の高い放電とを交互に周期時に繰り返させ
ることを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、バッテリの充電制御方
法に関する。
【0002】
【従来の技術】図5はバッテリの基本的な充電回路を示
したもので、充電開始用のスイッチSWを投入すると、
電源1から充電器2に充電用電力が供給される。この充
電器2はバッテリ3を急速充電し、満充電が検出される
と、トリクル充電を行なう。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】ところで、バッテリ、
例えばカドニカ電池は、充電状態のまま長期間放置(保
存)しておくと、図6に示すように放電容量の低下をま
ねくので、放電状態て保存することが望ましいが、年の
使用回数が少ないバッテリ搭載機器を不慣れな人が操作
・運転した場合には、充電状態のまま長期間放置してし
まう場合が起こる。
【0004】また、この種の電池は、浅い充放電を繰り
返したのちに深い放電を行なうと、図7に示すようなメ
モリ効果が現れ、放電容量の低下を招く。
【0005】このメモリ効果は、完全放電させると解消
され、上記長期放置による放電放電容量の低下も2〜3
回の放電で回復するが、バッテリ搭載機器を使用したい
時に直ぐに使用できないという問題が生じ、上記不慣れ
な人にとっては面倒である。本発明はこの問題を解消す
るためになされたもので、上記長期間放置やメモリ効果
による放電容量の低下を確実に防止することができるバ
ッテリ制御方法を提供することを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
するため、請求項1では、バッテリを充電する充電器
と、バッテりの電荷を放電する放電器と、充放電指令器
とを備え、充放電指令器は充電器による充電と放電器に
よる放電深度の高い放電とを交互に周期時に繰り返させ
る構成とした。
【0007】請求項2では、充電器は、充電周期におい
て、バッテリを急速充電したのちトリクル充電に移行す
る構成とした。
【0008】請求項3では、バッテリは、エンジン始動
用バッテリを内蔵するエンジン式発電機の当該バッテリ
である構成とした。
【0009】
【作用】本発明では、周期的に深い放電を行なわせるの
で、バッテリをバッテリ充電装置に接続したまま長期間
放置しておいても、放電容量の低下は防止される。
【0010】
【実施例】以下、本発明の1実施例を図面を参照して説
明する。
【0011】図1において、4は放電器であって、充電
器2に並列に接続されている。5は充放電指令器(本実
施例では、タイマ)であって、図2に示すような指令信
号Aを充電器2と放電器4に与える。この指令信号Aは
一定周期でHigh/Lowを繰り返す周期信号であ
る。この信号の「H」は充電器2に対する充電指令であ
り、「L」放電器4に対する放電指令である。
【0012】本実施例では、指令信号Aが「H」レベル
になると、当該信号Aの立ち上がりで充電器2が充電動
作を開始して、バッテリ3を急速充電し、満充電が検出
されると、以後、トリクル充電に移行する。指令信号A
が「L」レベルになると、その立下がりで、充電器2が
充電動作を停止すると同時に放電器4が回路を閉じてバ
ッテリ3の電荷を放電(深い放電)させる。
【0013】このように、本実施例は、一定周期TH
に深い放電を行なわせるので、放電容量の低下を招く恐
れは無い。
【0014】図3に、本発明の好適な実施対象の1例を
示す。図はバッテリ内蔵エンジン式発電装置を示したも
のであり、可搬タイプのものであるので、内蔵するエン
ジン始動用のバッテリ41の定格は12ボルト〜24ボ
ルトといった低定格である。図3において、10はター
ビンエンジンEG、20は3相の永久磁石式交流発電機
SG、31は逆変換機能を有する順変換回路、32は電
解コンデンサCD、33逆変換回路、UO1、UO2は
交流側端子、34はリアクトルLo、35はコンデンサ
Co、36は電流制限抵抗、SW2は短絡スイッチ、T
O1、TO2は装置出力端子、100は一般家庭の10
0ボルト用コンセント、50は制御回路である。31〜
35は主回路を構成している。
【0015】順変換回路31は逆並列ダイオードDBを
有する6箇のトランジスタQB1〜QB6をブリッジ接
続して構成されており、交流発電機SGがエンジンEG
によって駆動される発電動作時には、3相全波整流回路
を構成する6箇のダイオードDBが交流発電機SGの3
相出力を整流し、直流電力に変換する。逆変換回路33
はフライホイルダイオードDR1、DR2、DR3、D
R4をそれぞれ有するトランジスタQ1〜Q4をブリッ
ジ接続して構成されたPWM方式の逆変換回路(単相正
弦波PWMインバータ)であって、制御回路50の逆変
換制御部52から制御パルスS2を受けて、交流発電機
SGが発電動作をしている時の上記直流電力を単相の交
流電力に変換する。この単相の交流電力は交流側端子U
O1、UO2から送り出され、リアクトル34、コンデ
ンサ35からなるLCフィルタで平滑されて、装置出力
端子TO1、TO2を介し図示しない負荷に供給され
る。バッテリBATTは、LCフィルタを構成している
リアクトルLoとコンデンサCoの相互接続点(装置出
力端子TO2)と電解コンデンサCDの負極側(負極
N)との間に、正極側をリアクトルLo側にしてスイッ
チSW1を介して挿入され、このバッテリBATTを充
電するためのバッテリ充電器61が正極PとバッテリB
ATTの正極側との間に挿入されている。上記スイッチ
SW1はバッテリBATTとリアクトルLoとの間に挿
入されており、両者の接続点から突き合わせダイオード
の一方ダイオードD1を通して電力が取り出されるとと
もに正極Pから他方ダイオードD2を通して電力が取り
出され、取り出された電力は制御回路用電源部62に供
給される。この電源部62は制御回路50内にある各制
御部を駆動するための電力を生成する。63は判定部で
あって、発電機運転指令RUN* と電圧検出器64の検
出信号とを判定データとして入力し、バッテリ初期充電
指令BPC* やエンジンスタート指令ESTRT* を出
力する。図4に判定部63が内蔵している判定マトリク
スを示す。電圧検出器64は電解コンデンサCDの電圧
Vdcを検出する。バッテリ初期充電指令BPC* は充
電器制御部65に与えられ、エンジンスタート指令ES
TRT* はエンジン始動制御部66に与えられる。エン
ジン始動制御部66は逆変換制御部51と52、スイッ
チSW1を制御する。
【0016】なお、PとNは、平滑コンデンサCDが挿
入されている直流回路の正極と負極をそれぞれ示してい
る。
【0017】次に、この実施例の動作について説明す
る。
【0018】先ず、バッテリBATTを初期充電する動
作について説明する。
【0019】〔初期充電モード〕本実施例では、充電電
力をコンセント100から取るので、上記初期充電を行
なうに際しては、スイッチSW2を開路し初期充電抵抗
Rを挿入した状態で、装置出力端子TO1、TO2をこ
のコンセント100に接続する。装置出力端子TO1、
TO2をこのコンセント100に接続すると、装置出力
端子TO1→初期充電抵抗R→ダイオードDR3→電解
コンデンサCD→ダイオードDR2→リアクトルLo→
装置出力端子TO2の経路に直流電流が流れ、電解コン
デンサCDが充電され、そのコンデンサ電圧Vdcが所定
値以上となる。制御回路用電源部62はこのコンデンサ
電圧VdcをダイオードD2を通して取込み、制御回路5
0内にある各制御部等を駆動するための電力を生成す
る。
【0020】判定部63は、発電機運転指令RUN*
入力がなく、電解コンデンサCDの電圧Vdcが所定値以
上であると、スイッチSW2を開路し、バッテリ初期充
電指令BPC* を充電器制御部65に与えるので、充電
器制御部65はバッテリ充電器61を動作開始させる。
これにより、バッテリ充電器61は、装置出力端子TO
1→ダイオードDR3→バッテリ充電器61→バッテリ
BATTの経路でコンセント100から電力を取込み、
バッテリBATTを充電する。
【0021】なお、判定部63の判定マトリクスは、こ
の初期充電モード時に、発電機運転指令RUN* が誤っ
て判定部63にも入力されても、バッテリ初期充電指令
BPC* が消滅せす、かつエンジンスタート指令EST
RT* が出力されないように構成してある。
【0022】〔エンジン始動モード〕上記バッテリの初
期充電が終了したのち、発電機運転指令RUN* が判定
部63に与えられたものとする。判定部63はコンデン
サ電圧Vdcの値をチェックし、このコンデンサ電圧V
dcが所定値以下(0ボルト)であると、エンジンスタ
ート指令ESTRT* をエンジン始動制御部66に出力
する。エンジンスタート指令ESTRT* を受けたエン
ジン始動制御部66は、スイッチSW1を閉路させるた
めのスイッチ閉指令を出力してバッテリBATTを主回
路に接続し、また、Q1、Q3、Q4はOFF状態とし
てトランジスタQ2をチョッパ動作させるチョッパ動作
指令を逆変換制御部52に供給するとともに順変換回路
31の6箇のトランジスタQB(QB1〜QB6)をイ
ンバータ動作させるスタート指令を逆変換制御部51に
供給する。これにより、バッテリBATTが主回路に接
続されるとともに昇圧チョッパ回路が形成され、所定の
電圧が電解コンデンサCDに印加される。6箇のトラン
ジスタQBはこの電解コンデンサCDを電源としてイン
バータ動作し、直流電圧を3相交流電圧に変換して交流
発電機SGに供給する。これにより、交流発電機SGが
電動機動作を行ない、エンジンEGを始動させる。エン
ジンEGが所定回転速度に達すると、エンジンスタート
指令ESTRT* 、上記チョッパ動作指令およびスター
ト指令が消滅し、スイッチSW1が開路して、バッテリ
BATTが主回路から切り離され、エンジンEGの始動
モードが終了する。
【0023】〔発電モード〕エンジンEGの始動モード
が終了すると、スイッチSW2に閉指令が与えられ、初
期充電抵抗Rが短絡される。その後、逆変換制御部52
ヘインバータ動作指令が供給される。これにより、順変
換回路31のダイオードブリッジで直流電力に変換され
た発電機SGの出力は、逆変換回路33で所望周波数、
所望電圧の交流電力に変換され、リアクトル34、コン
デンサ35からなるLCフィルタで平滑されて、装置出
力端子TO1、TO2を介し図示しない負荷に供給され
る。
【0024】エンジンスタータ動作の終了後は、バッテ
リ充電器61は、上記エンジン始動モード時にバッテリ
が損失した電力分を充電するように制御される。
【0025】この装置は、装置出力端子TO1、TO2
を家庭内コンセント100に接続するだけで、バッテリ
BATTの初期充電を自動的に行なわせることができる
という簡便さがある。
【0026】この装置は、家庭内コンセント100から
充電用電力を取り込むので、満充電後も装置出力端子T
O1、TO2を家庭内コンセント100に接続したまま
長期間放置してしまう頻度が高いが、充電器制御部65
に図1の回路を組み込んでおけば、上記長期間放置後
も、放電容量の低下を防止することができる。
【0027】
【発明の効果】本発明は以上説明した通り、周期的に深
い放電を行なわせるので、バッテリをバッテリ充電装置
に接続したまま長期間放置しておいても、放電容量の低
下を防止することができ、年の使用回数が少ないバッテ
リ搭載機器に不慣れな人もこの種機器の取扱が簡便にな
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例を示す回路図である
【図2】上記実施例における指令信号のタイムチャート
である。
【図3】本発明の適用対象の1例を示す回路図である。
【図4】上記適用対象における判定マトリクスを示す図
である。
【図5】バッテリの充電回路を示す図である。
【図6】バッテリの放電特性を示す図である。
【図7】バッテリのメモリ効果を示す図である。
【符号の説明】
1 スイッチ 2 充電器 3 バッテリ 4 放電器 5 充放電指令器 10 エンジン 20 交流発電機 31 順変換回路 32 平滑用コンデンサ 33 逆変換回路 34 リアクトル 35 コンデンサ 36 電流制限抵抗 41、BATT バッテリ 50 制御回路 51、52 逆変換制御部 61、BACH バッテリ充電器 62 制御用電源部 63 判定部 64 電圧検出器 65 充電器制御部 66 エンジン始動制御部 100 コンセント Q1〜Q4 トランジスタ QB1〜QB6 トランジスタ D、DB、DR1〜DR4 ダイオード D、DR1〜DR4 ダイオード TO1、TO2 装置出力端子
【手続補正書】
【提出日】平成4年12月16日
【手続補正1】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】図4
【補正方法】変更
【補正内容】
【図4】上記適用対象における判定マトリクスを示す
である。
【手続補正2】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】全図
【補正方法】変更
【補正内容】
【図1】
【図2】
【図5】
【図3】
【図4】
【図6】
【図7】

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 バッテリを充電する充電器と、バッテり
    の電荷を放電する放電器と、充放電指令器とを備え、充
    放電指令器は充電器による充電と放電器による放電深度
    の高い放電とを交互に周期時に繰り返させることを特徴
    とするバッテリの充電制御方法。
  2. 【請求項2】 充電器は、充電周期において、バッテリ
    を急速充電したのちトリクル充電に移行することを特徴
    とする請求項1記載のバッテリの充電制御方法。
  3. 【請求項3】 バッテリは、エンジン始動用バッテリを
    内蔵するエンジン式発電装置の当該バッテリであること
    を特徴とする請求項1または2記載バッテリの充電制御
    方法。
JP34100391A 1991-12-24 1991-12-24 バッテリの充電制御方法 Pending JPH05176469A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004171864A (ja) * 2002-11-19 2004-06-17 Nec Corp リチウムイオン二次電池システムおよびリチウムイオン二次電池の運転方法

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