JPH0622468A - 自動車用バッテリーの充電回路 - Google Patents

自動車用バッテリーの充電回路

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JPH0622468A
JPH0622468A JP4176662A JP17666292A JPH0622468A JP H0622468 A JPH0622468 A JP H0622468A JP 4176662 A JP4176662 A JP 4176662A JP 17666292 A JP17666292 A JP 17666292A JP H0622468 A JPH0622468 A JP H0622468A
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JP
Japan
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battery
liquid temperature
charging
liquid
voltage
Prior art date
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Pending
Application number
JP4176662A
Other languages
English (en)
Inventor
Hiroshi Morozumi
博 両角
Takeshi Miyauchi
武 宮内
Shigeru Sano
茂 佐野
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Nippon Thermostat Co Ltd
Yuasa Corp
Original Assignee
Nippon Thermostat Co Ltd
Yuasa Corp
Yuasa Battery Corp
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Publication date
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Publication of JPH0622468A publication Critical patent/JPH0622468A/ja
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    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10Energy storage using batteries

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  • Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)
  • Filling, Topping-Up Batteries (AREA)
  • Secondary Cells (AREA)
  • Control Of Charge By Means Of Generators (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 バッテリ液の液温に応じた最適な電圧値にて
充電を行うようにすることにより過充電または充電不足
による過放電を原因とするバッテリ寿命の短縮化を防止
することができる自動車用バッテリの充電回路の提供を
目的とする。 【構成】 オルタネータとレギュレータから構成されて
バッテリに充電を行う自動車用バッテリの充電回路にお
いて、前記バッテリの電解液の液温を検出する液温検出
部と、前記液温検出部にて検出されたバッテリの液温に
応じた充電電圧値にて充電が行われるように設定する充
電電圧設定部とを有する構成とする。また、前記バッテ
リの液温を検出する液温検出部にサーミスタ等の温度セ
ンサを用いる構成とする。さらに、前記バッテリの液温
を検出する前記サーミスタを、バッテリ電槽の液口栓と
一体として配設する構成とする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は自動車用バッテリーの充
電回路に関し、特に、自動車用バッテリーを常に最適な
電圧値にて充電可能とする自動車用バッテリーの充電回
路に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、自動車用バッテリーを充電する充
電回路においては、ジェネレータにて発電されてその都
度変動する電圧値を、電圧調整装置としてのレギュレー
タにより一定の電圧値に調整してからバッテリーを充電
することにより過充電を防止するようにしている。この
一例を、図5に基づいて説明する。すなわち、先ず、イ
グニッションスイッチ21をONにして図示しないエン
ジンを始動する。この始動されたエンジンの回転に連動
してオルタネータ10が回転し、これによりステータコ
イル11に交流電圧が発生する。この発生した交流電圧
をダイオード群12,12・・によって直流電圧に変換
し、この変換された直流電圧がフィールドコイル13に
印加されてこのフィールドコイル13に界磁電流を流
す。前記オルタネータ10の回転が高くなると前記直流
電圧が上昇し、この直流電圧が所定の値を超えるとレギ
ュレータ14を構成するツェナーダイオード15が導通
し、この導通によりトランジスタ17がONとなり、し
たがってトランジスタ18はOFFとなる。このトラン
ジスタ18がOFFとなると、界磁電流はダイオード1
9を介して流れて減少する。逆にオルタネータ10の回
転が低くなって前記直流電圧が低下するとツェナーダイ
オード15がOFF、トランジスタ18がONとなり、
界磁電流が増加し、前記直流電圧も上昇する。このよう
な動作により、バッテリー電圧の平均値が一定電圧値と
なるように制御され、バッテリーが充電される。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら鉛蓄電池
等の自動車用バッテリーにおける最適な充電電圧値は、
外気温あるいはバッテリー液の液温,放電量,充放電回
数等によって変動する。特に温度による変動が大きく、
高温時と低温時におけるバッテリーの最適な充電電圧値
には開きがある。このように、前記従来例におけるよう
な、電圧値の変動を常に一定の電圧値に調整するだけ
の、レギュレータによる充電電圧の制御だけでは、バッ
テリーの過充電又は充電不足に十分対処することができ
ず、このことが自動車用バッテリーの寿命を短くする大
きな理由となっていた。本発明は前記のような問題点に
鑑みて創案されたものであり、バッテリー液の液温に応
じた最適な電圧値にて充電を行うようにすることによ
り、過充電または充電不足を原因とするバッテリー寿命
の短縮化を防止することができる自動車用バッテリーの
充電回路およびそのための小型形量な温度検出手段の提
供を目的としている。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明においては前記問
題点を解決するために、オルタネータとレギュレータか
ら構成されてバッテリーに充電を行う自動車用バッテリ
ーの充電回路において、前記バッテリーの電解液の液温
を検出する液温検出部と、前記液温検出部にて検出され
たバッテリーの液温に応じた充電電圧値にて充電が行わ
れるように設定する充電電圧設定部とを有する構成とす
るものである。また、前記バッテリーの液温を検出する
液温検出部にサーミスタを用いる構成とするものであ
る。さらに、前記バッテリーの液温を検出する前記サー
ミスタを、バッテリー電槽の液口栓と一体として配設す
る構成とするものである。
【0005】
【作 用】液温検出部はバッテリー液の液温を検出す
る。充電電圧設定部においては、この液温検出部にて検
出されたバッテリーの液温に最適な充電電圧値を設定す
る。図4は各種の試験等により確認されている、バッテ
リーの、ある液温時における最適な充電電圧値を示すグ
ラフであり、X軸にバッテリーの液温,Y軸にバッテリ
ーの充電電圧値を示している。これによれば、液温が上
昇すると最適な充電電圧値は相対的に低下し、例えば、
バッテリーの液温が0℃のときにおける最適なバッテリ
ー充電電圧値は14.6V前後であるが、バッテリーの
液温が30℃に上昇すると、最適な充電電圧値はおおよ
そ14V前後と低下する。このように、液温検出部にて
バッテリーの液温を検出し、この検出結果に基づいて充
電電圧設定部において、液温が上昇した場合にはバッテ
リーの充電電圧値をさげるように設定し、バッテリーの
液温が低下した場合には充電電圧値を上げるように設定
し、この設定された電圧値にて充電を行うようにするこ
とにより、常に最適な電圧値にて充電を行うことができ
るようになる。
【0006】
【実施例】以下、本発明の一実施例を図によって説明す
る。図1は前記液温検出部としてのサーミスタが、液口
栓に一体として配設されている自動車用バッテリーの断
面図である。周知のように、自動車用バッテリー1は複
数に区画された小部屋すなわちセルを有する筐体として
の電槽2内に、希硫酸よりなるバッテリー液3が充填さ
れている。そして、この電槽2の上部はセルカバー4に
て覆われ、このセルカバー4には前記、複数のセルに対
応する複数の液口を有し、この液口はそれぞれに液口栓
5にて蓋がされている。6はターミナル端子であり、前
記バッテリー液3に浸漬されている陽極と陰極とによ
り、化学作用にて発生した電流をこの端子より取り出す
とともに充電を行うための端子ともなっている。本発明
においては、前記複数のいずれかの液口栓にサーミスタ
を一体のものとして配設し、このサーミスタ部分をバッ
テリー液中に浸漬させて液温の検出を行うものである。
すなわち、図1および図2において、7は液口栓5と一
体として配設された前記液温検出部としてのサーミスタ
であり、このサーミスタ7は保護ガラス管8内に吊下さ
れる状態で封入されており、この液口栓5が当該の液口
にねじ込まれると、保護ガラス管8は電槽2内のバッテ
リー液3中に浸漬されるが、サーミスタ7の取り付け部
分は、バッテリー液3減少の許容下限ライン以下に位置
するようになっている。そして、サーミスタ7にて計測
された液温データは、リード線9にて後述するレギュレ
ータ14内に取り込まれようになっている。以上のよう
に、本実施例においては、サーミスタ7を液口栓5に取
り付けた保護ガラス管8内に収納する構成としたが、こ
れ以外にも、たとえば、電槽2の内外壁の任意箇所に配
設する構成としてもよい。
【0007】図3は、前記充電電圧設定部を含む自動車
用バッテリーの充電回路である。図において、10はオ
ルタネータであり、11は交流電圧を発生するステータ
コイル、12,12・・は前記交流電圧を直流電圧に交
換するダイオード群、13は界磁電流を流すためのフィ
ールドコイルであり、これらは従来例と同一である。1
4はレギュレータ回路であり、この中には前記液温を検
出するサーミスタ7と、このサーミスタ7の特性曲線の
直線性を補正するための並列抵抗R1 がサーミスタ7と
並列に接続されている。また、バッテリー20の電圧を
分圧して増幅器としての演算増幅器16のプラス端子に
印加するための抵抗R2 が並列抵抗R1 に直列に接続さ
れている 17および18は界磁電流を転流させるためのNPN型
トランジスタ、19はダイオード、20はバッテリーで
あり、21は装置の電源をON,OFFするイグニッシ
ョンスイッチである。
【0008】以上のような構成において、先ず、イグニ
ッションスイッチ21が入れられると、前記のようにバ
ッテリー液3中に配設されているサーミスタ7は液温の
検出を行う。この場合、バッテリー液の液温が低い場合
は、液温が高い場合に比してサーミスタ7の抵抗値は高
く、このため、演算増幅器16のプラス端子に印加され
る電圧は低下し、演算増幅器16の出力電圧Vo は、前
記プラス端子に印加される電圧と演算増幅器16のマイ
ナス端子に印加される電圧とが一致する値となり、この
出力電圧がトランジスタ17のベースに印加されてトラ
ンジスタ17がON,トランジスタ18がOFFになる
までオルタネータ10が駆動され、この結果、オルタネ
ータ10出力電圧が上昇してバッテリー20を高電圧で
充電する。一方、バッテリー液3の液温が高い場合には
演算増幅器16のプラス端子に印加される電圧も高くな
り、同様な動作でバッテリー20は低電圧で充電され
る。以上のように、バッテリー液3の液温に応じた最適
な設定電圧でバッテリー20の充電が行われるようにな
っている。以下、この点を理論的に明らかにする。
【0009】(1)先ず、演算増幅器16のプラス端子
電圧をVin、出力電圧をVo 、サーミスタ7の内部抵抗
をサーミスタ抵抗RTHとすれば、
【0010】
【数1】
【0011】(2)式より、バッテリー20の電圧が
Eであるとき、バッテリー液温が低温から高温に変化す
ると、サーミスタ抵抗RTHおよびRTHとR1 との並列抵
抗値は低下し、したがって演算増幅器16の出力電圧V
o は上昇する。このように、出力電圧Vo はバッテリー
液温により変化し、後述するように、トランジスタ1
7,18のON,OFF制御を通じて前記、図4のグラ
フに示した設定電圧でバッテリー20の充電を行う。 (3)すなわち、バッテリー液温が低温から高温に変化
すると前記のように演算増幅器16の出力電圧Vo も上
昇する。この出力電圧Vo はトランジスタ17のベース
に接続されており、したがって、トランジスタ17はバ
ッテリー液温が低いほどONとなりにくく、高温になる
ほどONとなりやすくなる。この結果、バッテリー液温
が上昇すると、相対的にバッテリー電圧が低い場合でも
トランジスタ17をONとする電圧が演算増幅器16よ
り出力されることになる。 (4)トランジスタ17がONとなるとトランジスタ1
8はOFFとなり、このトランジスタ18のOFFによ
りフィールドコイル13の電流はダイオード19を通っ
て流れて減少し、オルタネータ10の出力電圧も減少す
る。つまり、バッテリー液温が高い場合には(低い場合
に比べて)低いバッテリー電圧(充電電圧)でオルタネ
ータ10の出力電圧が低下し始めることになる。 (5)また、バッテリー電圧が、ある規定電圧まで低下
するとトランジスタ17はOFF、トランジスタ18は
ONとなり、フィールドコイル13の界磁電流はトラン
ジスタ18を介して流れてオルタネータ10の出力電圧
も上昇する。 (6)以上のようにしてバッテリー電圧は規定の平均値
電圧になるように制御される。すなわち、前記式,
式に基づいて各回路定数が図4のグラフに示す最適な充
電電圧(設定電圧)が得られるように構成することによ
り、バッテリーの液温に応じた最適な充電電圧にて充電
することが可能となる。
【0012】
【発明の効果】以上説明のように、本発明によれば液温
検出部にてバッテリー液の液温を検出し、充電電圧設定
部にて前記検出された液温に最適な充電電圧値を設定し
てこの設定された電圧値にてバッテリーの充電を行うよ
うに構成したので、過充電または充電不足による過放電
を原因とするバッテリーの劣化を防止してバッテリーの
長寿命化を図りうる自動車用バッテリーの充電回路を実
現することができる。また、バッテリー液の液温検出に
サーミスタを使用し、このサーミスタをバッテリーの液
口栓と一体に配設する構成により、液温検出部の小型化
が可能になるとともに、故障が少なく、機械的信頼性の
高い自動車用バッテリーの充電回路とすることができ
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る、液温検出部としてのサーミスタ
が液口栓に一体として配設されている自動車用バッテリ
ーの断面図である。
【図2】液口栓と一体に成形されたサーミスタの正面図
である。
【図3】充電電圧設定部を含む自動車用バッテリーの充
電回路である。
【図4】バッテリーの、ある液温時における最適な充電
電圧値を示すグラフである。
【図5】従来例の充電回路を示す図である。
【符号の説明】
1・・自動車用バッテリー 11・ステータコイル 2・・電槽 3・・バッテリー液 4・・セルカバー 5・・液口栓 6・・ターミナル端子 7・・サーミスタ 8・・保護ガラス管 9・・リード線 10・オルタネータ 11・ステータコイル 12・ダイオード 13・フィールドコイル 14・レギュレータ回路 15・ダイオード 16・演算増幅器 17,18・NPN型トランジスタ 19・ダイオード 20・バッテリー 21・イグニッシヨンスイッチ
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成4年7月9日
【手続補正1】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0003
【補正方法】変更
【補正内容】
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら鉛蓄電池
等の自動車用バッテリーにおける最適な充電電圧値は、
外気温あるいはバッテリー液の液温,放電量,充放電回
数等によって変動する。特に温度による変動が大きく、
高温時と低温時におけるバッテリーの最適な充電電圧値
には開きがある。このように、前記従来例におけるよう
な、電圧値の変動を常に一定の電圧値に調整するだけ
の、レギュレータによる充電電圧の制御だけでは、バッ
テリーの過充電又は充電不足に十分対処することができ
ず、このことが自動車用バッテリーの寿命を短くする大
きな理由となっていた。本発明は前記のような問題点に
鑑みて創案されたものであり、バッテリー液の液温に応
じた最適な電圧値にて充電を行うようにすることによ
り、過充電または充電不足を原因とするバッテリー寿命
の短縮化を防止することができる自動車用バッテリーの
充電回路およびそのための小型軽量な温度検出手段の提
供を目的としている。
フロントページの続き (72)発明者 佐野 茂 大阪府高槻市城西町6番6号 湯浅電池株 式会社内

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 オルタネータとレギュレータから構成さ
    れてバッテリーに充電を行う自動車用バッテリーの充電
    回路において、 前記バッテリーの電解液の液温を検出する液温検出部
    と、 前記液温検出部にて検出されたバッテリーの液温に応じ
    た充電電圧値を設定する充電電圧設定部とを有し、この
    充電電圧設定部にて設定された電圧値にて前記バッテリ
    ーの充電を行うことを特徴とする自動車用バッテリーの
    充電回路。
  2. 【請求項2】 前記バッテリーの液温を検出する液温検
    出部にサーミスタを用いたことを特徴とする請求項1記
    載の自動車用バッテリーの充電回路。
  3. 【請求項3】 前記バッテリーの液温を検出する前記サ
    ーミスタを、バッテリー電槽の液口栓と一体として配設
    したことを特徴とする請求項1記載の自動車用バッテリ
    ーの充電回路。
JP4176662A 1992-07-03 1992-07-03 自動車用バッテリーの充電回路 Pending JPH0622468A (ja)

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JP4176662A JPH0622468A (ja) 1992-07-03 1992-07-03 自動車用バッテリーの充電回路

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1996032578A1 (fr) * 1995-04-11 1996-10-17 Hitachi, Ltd. Systeme et procede de commande d'un generateur monte sur vehicule
JP2010283959A (ja) * 2009-06-03 2010-12-16 Toyota Motor Corp 車両用発電制御装置
JP2015171254A (ja) * 2014-03-07 2015-09-28 株式会社オートネットワーク技術研究所 補助蓄電器充電制御装置

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