JPH0630530A - 密閉形鉛蓄電池の充電方法及び装置 - Google Patents
密閉形鉛蓄電池の充電方法及び装置Info
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- JPH0630530A JPH0630530A JP5096178A JP9617893A JPH0630530A JP H0630530 A JPH0630530 A JP H0630530A JP 5096178 A JP5096178 A JP 5096178A JP 9617893 A JP9617893 A JP 9617893A JP H0630530 A JPH0630530 A JP H0630530A
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- 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
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- Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 充電末期における充電効率をできる限り低下
させることなくガスの発生を最小限にする。 【構成】 電圧検出器５で検出した電池電圧が末期電圧
に達すると、充電制御装置６はパルス充電法による充電
を開始する。電圧変化率検出手段６３により、充電パル
スが発生する毎に充電パルスにより充電を行っている期
間中の充電電圧の電圧変化率を測定する。電圧変化率が
設定値以上になるまでは充電パルスを１０msec以上の基
準周期で発生する。制御信号発生手段６６は、電圧変化
率が設定値以上になる毎にそれ以降に発生する充電パル
スの周期を、電圧変化率が設定値以上になった回数の累
積値に１を加算した数と基準周期とを掛けた値の周期に
変更する制御信号を出力する。
させることなくガスの発生を最小限にする。 【構成】 電圧検出器５で検出した電池電圧が末期電圧
に達すると、充電制御装置６はパルス充電法による充電
を開始する。電圧変化率検出手段６３により、充電パル
スが発生する毎に充電パルスにより充電を行っている期
間中の充電電圧の電圧変化率を測定する。電圧変化率が
設定値以上になるまでは充電パルスを１０msec以上の基
準周期で発生する。制御信号発生手段６６は、電圧変化
率が設定値以上になる毎にそれ以降に発生する充電パル
スの周期を、電圧変化率が設定値以上になった回数の累
積値に１を加算した数と基準周期とを掛けた値の周期に
変更する制御信号を出力する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、充電末期におけるガス
の発生を少なくするためにパルス状の充電電流を流す密
閉形鉛蓄電池の充電方法及び装置に関するものである。
の発生を少なくするためにパルス状の充電電流を流す密
閉形鉛蓄電池の充電方法及び装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】充電中の電池電圧を検出して、電池電圧
が末期電圧に達した後は、パルス状の充電電流すなわち
充電パルスを流し、充電が進むに連れてパルス間の間隔
を広げることによって充電中のガスの発生を少なくする
ように平均充電電流をコントロールするパルス充電法
（またはジョグル充電法）が知られている。この方法を
採用した従来公知の密閉形鉛蓄電池の充電方法では、充
電パルスの間隔すなわちパルスの発生周期を徐々に長く
していた。また同時にパルス幅を変更する方法も提案さ
れている。
が末期電圧に達した後は、パルス状の充電電流すなわち
充電パルスを流し、充電が進むに連れてパルス間の間隔
を広げることによって充電中のガスの発生を少なくする
ように平均充電電流をコントロールするパルス充電法
（またはジョグル充電法）が知られている。この方法を
採用した従来公知の密閉形鉛蓄電池の充電方法では、充
電パルスの間隔すなわちパルスの発生周期を徐々に長く
していた。また同時にパルス幅を変更する方法も提案さ
れている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】従来の充電方法では、
充電パルスの間隔すなわちパルスの発生周期の増分率や
パルス幅の減少率を確実にガスの発生を抑制できるよう
に余裕を持って定めていた。そのため必要以上に周期が
長くなる場合があり、充電末期における充電効率は必ず
しもよくなかった。本発明の目的は、充電末期における
充電効率をできる限り低下させることなくガスの発生を
最小限にすることができる密閉形鉛蓄電池の充電方法及
び装置を提供することにある。
充電パルスの間隔すなわちパルスの発生周期の増分率や
パルス幅の減少率を確実にガスの発生を抑制できるよう
に余裕を持って定めていた。そのため必要以上に周期が
長くなる場合があり、充電末期における充電効率は必ず
しもよくなかった。本発明の目的は、充電末期における
充電効率をできる限り低下させることなくガスの発生を
最小限にすることができる密閉形鉛蓄電池の充電方法及
び装置を提供することにある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】請求項１の発明は、充電
末期において充電パルスを用いてパルス充電を行う密閉
形鉛蓄電池の充電方法を対象とする。本発明では、充電
パルスが発生する毎に充電パルスにより充電を行ってい
る期間中の充電電圧の電圧変化率を測定する。そして充
電パルスを１０msec以上の周期で発生し、電圧変化率が
設定値以上になる毎にそれ以降に発生する充電パルスに
より通電する充電電流の平均電流値を低下させる。平均
電流値を低下させる方法は、充電パルスの発生周期の変
更、充電パルスのパルス幅の変更等任意である。請求項
２及び７の発明では、電圧変化率の測定を充電パルスが
発生してから所定時間経過した後に開始する。請求項３
の発明では、電圧変化率が設定値以上になる毎にそれ以
降に発生する充電パルスにより通電する充電電流の平均
電流値を低下させるために、充電パルスの発生周期を増
大させる。請求項４の発明では、請求項３の発明の要件
において、充電パルスのバルス幅を一定とし、充電パル
スの周期の変更を行う。本発明では、電圧変化率が設定
値以上になる毎にそれ以降に発生する充電パルスの周期
を、電圧変化率が設定値以上になった回数の累積値に１
を加算した数と基準周期とを掛けた値の周期に変更して
充電を行う。この場合には請求項５の発明のように、充
電パルスは充電停止の後に発生して１周期を構成するの
が好ましい。請求項６の発明は、請求項４の発明の方法
を実施するための装置であって、充電回路に挿入されて
制御信号に応じてオン・オフ制御されるスイッチ回路
と、充電電圧を検出する電圧検出器と、電圧検出器の出
力に応じて制御信号を出力する充電制御装置とを具備
し、充電末期において充電制御装置が一定パルス幅の充
電パルスを用いてパルス充電を行う密閉形鉛蓄電池の充
電装置を対象とする。本発明では、充電制御装置のパル
ス充電用制御信号発生手段を電圧変化率検出手段と、周
期変更指令発生手段と、周期変更指令出力回数累積手段
と制御信号発生手段とから構成する。電圧変化率検出手
段は、充電パルスが発生する毎に該充電パルスにより充
電を行っている期間中の充電電圧の電圧変化率を測定す
る。周期変更指令発生手段は、電圧変化率検出手段で検
出した変化率が設定値より大きくなると周期変更指令を
出力する。周期変更指令出力回数累積手段は、周期変更
指令発生手段から周期変更指令が出力された回数を累積
する。そして制御信号発生手段は、周期変更指令出力回
数累積手段が累積した累積値に１を加えた数に１０msec
以上の基準周期を掛けた値の周期で充電パルスを発生さ
せるための制御信号を発生する。請求項８の発明では、
電圧変化率が設定値以上になる毎にそれ以降に発生する
充電パルスにより通電する充電電流の平均電流値を低下
させるために、充電パルスのパルス幅を漸次減少させ
る。
末期において充電パルスを用いてパルス充電を行う密閉
形鉛蓄電池の充電方法を対象とする。本発明では、充電
パルスが発生する毎に充電パルスにより充電を行ってい
る期間中の充電電圧の電圧変化率を測定する。そして充
電パルスを１０msec以上の周期で発生し、電圧変化率が
設定値以上になる毎にそれ以降に発生する充電パルスに
より通電する充電電流の平均電流値を低下させる。平均
電流値を低下させる方法は、充電パルスの発生周期の変
更、充電パルスのパルス幅の変更等任意である。請求項
２及び７の発明では、電圧変化率の測定を充電パルスが
発生してから所定時間経過した後に開始する。請求項３
の発明では、電圧変化率が設定値以上になる毎にそれ以
降に発生する充電パルスにより通電する充電電流の平均
電流値を低下させるために、充電パルスの発生周期を増
大させる。請求項４の発明では、請求項３の発明の要件
において、充電パルスのバルス幅を一定とし、充電パル
スの周期の変更を行う。本発明では、電圧変化率が設定
値以上になる毎にそれ以降に発生する充電パルスの周期
を、電圧変化率が設定値以上になった回数の累積値に１
を加算した数と基準周期とを掛けた値の周期に変更して
充電を行う。この場合には請求項５の発明のように、充
電パルスは充電停止の後に発生して１周期を構成するの
が好ましい。請求項６の発明は、請求項４の発明の方法
を実施するための装置であって、充電回路に挿入されて
制御信号に応じてオン・オフ制御されるスイッチ回路
と、充電電圧を検出する電圧検出器と、電圧検出器の出
力に応じて制御信号を出力する充電制御装置とを具備
し、充電末期において充電制御装置が一定パルス幅の充
電パルスを用いてパルス充電を行う密閉形鉛蓄電池の充
電装置を対象とする。本発明では、充電制御装置のパル
ス充電用制御信号発生手段を電圧変化率検出手段と、周
期変更指令発生手段と、周期変更指令出力回数累積手段
と制御信号発生手段とから構成する。電圧変化率検出手
段は、充電パルスが発生する毎に該充電パルスにより充
電を行っている期間中の充電電圧の電圧変化率を測定す
る。周期変更指令発生手段は、電圧変化率検出手段で検
出した変化率が設定値より大きくなると周期変更指令を
出力する。周期変更指令出力回数累積手段は、周期変更
指令発生手段から周期変更指令が出力された回数を累積
する。そして制御信号発生手段は、周期変更指令出力回
数累積手段が累積した累積値に１を加えた数に１０msec
以上の基準周期を掛けた値の周期で充電パルスを発生さ
せるための制御信号を発生する。請求項８の発明では、
電圧変化率が設定値以上になる毎にそれ以降に発生する
充電パルスにより通電する充電電流の平均電流値を低下
させるために、充電パルスのパルス幅を漸次減少させ
る。
【０００５】
【作用】本願発明においては、ガスの発生状態に近付い
たか否かを充電電圧の電圧変化率から判定する。その場
合に、本発明では充電パルスにより充電を行っている期
間中の充電電圧の電圧変化率を測定するため、より正確
な判定を行える。これは、もし充電パルスにより充電を
行う前の状態からの電圧変化率を基準にすると、この電
圧変化率にはガス発生で起きる分極の他に、電解液抵抗
等の内部抵抗による分極と活物質の充電反応による分極
とが含まれてしまうため、ガスの発生状態の判定誤差が
大きくなるためである。
たか否かを充電電圧の電圧変化率から判定する。その場
合に、本発明では充電パルスにより充電を行っている期
間中の充電電圧の電圧変化率を測定するため、より正確
な判定を行える。これは、もし充電パルスにより充電を
行う前の状態からの電圧変化率を基準にすると、この電
圧変化率にはガス発生で起きる分極の他に、電解液抵抗
等の内部抵抗による分極と活物質の充電反応による分極
とが含まれてしまうため、ガスの発生状態の判定誤差が
大きくなるためである。
【０００６】また充電パルスの基準周期を１０msec以上
（周波数で１００Ｈｚ以下）としたのは、ガス発生によ
る分極の大きさを検知し易くするためである。図１０
は、定電圧領域でのパルス充電（曲線Ａ）、定電流領域
から定電圧領域に変化した直後のパルス充電（曲線Ｂ）
及び定電流領域でのパルス充電を行った場合（曲線Ｃ）
におけるパルスの周波数と電池の内部インピーダンスの
絶対値の変化を示している。内部インピーダンスの増大
は、ガス発生時に起きる分極抵抗の増大を示すと考えら
れている。従ってこの結果から、パルスの周波数を１０
０Ｈｚ以下すなわちパルスの周期を１０msec以上にする
と内部インピーダンスの変化率が大きくなるため、ガス
の発生で起きる分極を正確に判定することができる。
（周波数で１００Ｈｚ以下）としたのは、ガス発生によ
る分極の大きさを検知し易くするためである。図１０
は、定電圧領域でのパルス充電（曲線Ａ）、定電流領域
から定電圧領域に変化した直後のパルス充電（曲線Ｂ）
及び定電流領域でのパルス充電を行った場合（曲線Ｃ）
におけるパルスの周波数と電池の内部インピーダンスの
絶対値の変化を示している。内部インピーダンスの増大
は、ガス発生時に起きる分極抵抗の増大を示すと考えら
れている。従ってこの結果から、パルスの周波数を１０
０Ｈｚ以下すなわちパルスの周期を１０msec以上にする
と内部インピーダンスの変化率が大きくなるため、ガス
の発生で起きる分極を正確に判定することができる。
【０００７】請求項１の発明のように、充電パルスによ
る充電期間中に設定値以上の電圧変化率を測定する毎
に、その前よりも充電パルスにより通電する電流の平均
充電電流を低下させてガスの発生を抑制すると、従来の
ように必要以上に周期を長くする必要がなくなるため、
充電末期における充電効率を良好なものとすることがで
きる。
る充電期間中に設定値以上の電圧変化率を測定する毎
に、その前よりも充電パルスにより通電する電流の平均
充電電流を低下させてガスの発生を抑制すると、従来の
ように必要以上に周期を長くする必要がなくなるため、
充電末期における充電効率を良好なものとすることがで
きる。
【０００８】請求項２及び７の発明のように、電圧変化
率の測定を充電パルスが発生してから所定時間経過した
後に開始すると、充電パルスが発生する前の状態からの
電圧変化率を測定することがなく、ガスの発生状態の判
定誤差が大きくなることを確実に防止できる。
率の測定を充電パルスが発生してから所定時間経過した
後に開始すると、充電パルスが発生する前の状態からの
電圧変化率を測定することがなく、ガスの発生状態の判
定誤差が大きくなることを確実に防止できる。
【０００９】請求項３の発明のように、充電パルスの発
生周期を増大させることにより平均充電電流を低下させ
ると、制御が容易である。
生周期を増大させることにより平均充電電流を低下させ
ると、制御が容易である。
【００１０】請求項４の発明では、充電パルスのパルス
幅を一定として、しかも充電パルスの周期を電圧変化率
が設定値を越えた回数に比例させて増大するため、簡単
且つ効率良く充電末期におけるパルス充電を行える。
幅を一定として、しかも充電パルスの周期を電圧変化率
が設定値を越えた回数に比例させて増大するため、簡単
且つ効率良く充電末期におけるパルス充電を行える。
【００１１】請求項５の発明のように、請求項４の発明
を実施する場合に、充電パルスが充電停止の後に発生し
て１周期を構成するようにすると、電圧変化率が設定値
を越るとその直後に発生する充電パルスからすぐに周期
の変更を行える。
を実施する場合に、充電パルスが充電停止の後に発生し
て１周期を構成するようにすると、電圧変化率が設定値
を越るとその直後に発生する充電パルスからすぐに周期
の変更を行える。
【００１２】請求項６の発明によれば、請求項３及び４
の発明の方法を簡単に実施できる装置を提供できる。
の発明の方法を簡単に実施できる装置を提供できる。
【００１３】請求項８の発明のように、充電パルスのパ
ルス幅を漸次減少させることにより平均充電電流を低下
させると、制御が容易である。
ルス幅を漸次減少させることにより平均充電電流を低下
させると、制御が容易である。
【００１４】
【実施例】以下図面を参照して本発明の実施例を詳細に
説明する。図１（Ａ）は本発明の方法を実施する装置の
基本構成を示している。同図において１は直流電源装
置、２は電流制御部、３はダイオード、４は密閉形鉛蓄
電池、５は電圧検出器、６はマイクロプロセッサを含む
充電制御装置である。電流制御部２は、充電回路に挿入
されて制御信号に応じてオン・オフ制御されるスイッチ
回路を含んで構成されている。電圧検出器５は、電圧検
出部とアナログーデジタル変換器とを含んで構成され、
電圧検出部で充電電圧すなわち鉛蓄電池すなわち電池４
の端子電圧を検出し、検出したアナログ値をアナログ−
デジタル変換器でデジタル値に変換して出力する。充電
制御装置６は、充電末期に至るまでは定電流充電を行
い、充電末期を検出すると定電圧でパルス充電を行うよ
うに構成されている。
説明する。図１（Ａ）は本発明の方法を実施する装置の
基本構成を示している。同図において１は直流電源装
置、２は電流制御部、３はダイオード、４は密閉形鉛蓄
電池、５は電圧検出器、６はマイクロプロセッサを含む
充電制御装置である。電流制御部２は、充電回路に挿入
されて制御信号に応じてオン・オフ制御されるスイッチ
回路を含んで構成されている。電圧検出器５は、電圧検
出部とアナログーデジタル変換器とを含んで構成され、
電圧検出部で充電電圧すなわち鉛蓄電池すなわち電池４
の端子電圧を検出し、検出したアナログ値をアナログ−
デジタル変換器でデジタル値に変換して出力する。充電
制御装置６は、充電末期に至るまでは定電流充電を行
い、充電末期を検出すると定電圧でパルス充電を行うよ
うに構成されている。
【００１５】図１（Ｂ）は、充電パルスの周期を増大す
る実施例の充電制御装置６の構成の一例を示している。
末期電圧判定手段６１は、電圧検出器５で検出した電圧
が予め定めた末期電圧に達するまでは、定電流充電用制
御信号発生手段６２を作動させる。定電流充電用制御信
号発生手段６２は、末期電圧判定手段６１が末期電圧を
検出するまで、定電流充電を行うための制御信号を電流
制御部２に出力する。末期電圧判定手段６１が末期電圧
を検出すると、定電流充電制御が停止されてパルス充電
用制御信号発生手段（６３〜６６）がパルス充電を開始
する。電圧変化率検出手段６３は、充電パルスが発生す
る毎に該充電パルスにより充電を行っている期間中の充
電電圧の電圧変化率を測定する。具体的には、充電パル
スが発生している期間内に所定のサンプリング周期
（ｔ）で電圧検出器５の出力を取込んで電圧変化率（ｄ
Ｖ／ｄｔ）を検出する。なおこのサンプリングは、充電
パルスが発生してから所定時間経過した後から開始す
る。周期変更指令発生手段６４は、電圧変化率検出手段
６３で検出した変化率が設定値より大きくなると周期変
更指令を出力する。周期変更指令発生手段６４は、１つ
の充電パルスの期間内において電圧変化率が設定値を越
えたことを検出すると、その充電パルスの期間内におい
て１回だけ周期変更指令を出力する。周期変更指令出力
回数累積手段６５は、周期変更指令が入力された回数を
累積し、累積値ｎ（正の整数）を制御信号発生手段６６
に出力する。制御信号発生手段６６は、末期電圧判定手
段６１が末期電圧Ｖｃを判定した時点から、最初に充電
停止期間Ｓを持つ１０msec以上の基準周期Ｔに周期変更
指令出力回数累積手段６５の累積値ｎに１を加えた数
（ｎ＋１）を掛けた周期で一定パルス幅Ｗの充電パルス
Ｐを発生する。すなわち周期変更指令が出力されるまで
は、基準周期Ｔで充電パルスを発生し、周期変更指令の
発生によって周期変更指令出力回数累積手段６５の累積
値ｎが増える毎に、発生周期が基準周期Ｔの（ｎ＋１）
倍に変更されて充電パルスが出力される。
る実施例の充電制御装置６の構成の一例を示している。
末期電圧判定手段６１は、電圧検出器５で検出した電圧
が予め定めた末期電圧に達するまでは、定電流充電用制
御信号発生手段６２を作動させる。定電流充電用制御信
号発生手段６２は、末期電圧判定手段６１が末期電圧を
検出するまで、定電流充電を行うための制御信号を電流
制御部２に出力する。末期電圧判定手段６１が末期電圧
を検出すると、定電流充電制御が停止されてパルス充電
用制御信号発生手段（６３〜６６）がパルス充電を開始
する。電圧変化率検出手段６３は、充電パルスが発生す
る毎に該充電パルスにより充電を行っている期間中の充
電電圧の電圧変化率を測定する。具体的には、充電パル
スが発生している期間内に所定のサンプリング周期
（ｔ）で電圧検出器５の出力を取込んで電圧変化率（ｄ
Ｖ／ｄｔ）を検出する。なおこのサンプリングは、充電
パルスが発生してから所定時間経過した後から開始す
る。周期変更指令発生手段６４は、電圧変化率検出手段
６３で検出した変化率が設定値より大きくなると周期変
更指令を出力する。周期変更指令発生手段６４は、１つ
の充電パルスの期間内において電圧変化率が設定値を越
えたことを検出すると、その充電パルスの期間内におい
て１回だけ周期変更指令を出力する。周期変更指令出力
回数累積手段６５は、周期変更指令が入力された回数を
累積し、累積値ｎ（正の整数）を制御信号発生手段６６
に出力する。制御信号発生手段６６は、末期電圧判定手
段６１が末期電圧Ｖｃを判定した時点から、最初に充電
停止期間Ｓを持つ１０msec以上の基準周期Ｔに周期変更
指令出力回数累積手段６５の累積値ｎに１を加えた数
（ｎ＋１）を掛けた周期で一定パルス幅Ｗの充電パルス
Ｐを発生する。すなわち周期変更指令が出力されるまで
は、基準周期Ｔで充電パルスを発生し、周期変更指令の
発生によって周期変更指令出力回数累積手段６５の累積
値ｎが増える毎に、発生周期が基準周期Ｔの（ｎ＋１）
倍に変更されて充電パルスが出力される。
【００１６】図２は、累積値ｎの増加に伴なう充電パル
スの周期の変化を模式的に示している。
スの周期の変化を模式的に示している。
【００１７】図１（Ｂ）において終期電圧判定手段６７
は、電池電圧が予め定めた充電終期電圧に達したことを
検出すると、制御信号発生手段６６に充電停止指令を出
力してパルス充電を停止させる。図３は、充電制御装置
６のマイクロプロセッサを作動させるプログラムのアル
ゴリズムを示すフローチャートである。図３においてｋ
は電圧変化率の大きさを判定するための設定値である。
は、電池電圧が予め定めた充電終期電圧に達したことを
検出すると、制御信号発生手段６６に充電停止指令を出
力してパルス充電を停止させる。図３は、充電制御装置
６のマイクロプロセッサを作動させるプログラムのアル
ゴリズムを示すフローチャートである。図３においてｋ
は電圧変化率の大きさを判定するための設定値である。
【００１８】図４は、小形の密閉形鉛蓄電池（単セル）
を２．５Ｖまでは１Ｃの定電流で充電し、それ以降の充
電末期においては後述する条件でパルス充電を行ったと
きの充電特性を概略的に示す図である。この例を図５を
用いて具体的に説明する。図５（Ａ）及び（Ｂ）は、電
池電圧Ｖが末期電圧Ｖｃ（２．５Ｖ）を越えて、パルス
充電が開始された直後の充電電流と電池電圧の状態を拡
大して示している。制御信号発生手段６６からは１００
msecの基準周期Ｔで、２msecの停止期間Ｓの後に一定の
パルス幅Ｗ（９８msec) の充電パルスが出力される。電
圧変化率検出手段６３は図５（Ｃ）に示すような１msec
のサプリング周期のサンプリング・パルスに従って電圧
検出器５から電池電圧Ｖｐを取り込み、周期変更指令発
生手段６４は充電パルスＰが発生している期間内におい
て電圧変化率が３０ｍＶ／sec 以上になった場合に周期
変更指令を出力する。なおサンプリングは、充電パルス
Ｐが発生してから、所定時間ｔ（本実施例では１msec）
経過した後に開始する。
を２．５Ｖまでは１Ｃの定電流で充電し、それ以降の充
電末期においては後述する条件でパルス充電を行ったと
きの充電特性を概略的に示す図である。この例を図５を
用いて具体的に説明する。図５（Ａ）及び（Ｂ）は、電
池電圧Ｖが末期電圧Ｖｃ（２．５Ｖ）を越えて、パルス
充電が開始された直後の充電電流と電池電圧の状態を拡
大して示している。制御信号発生手段６６からは１００
msecの基準周期Ｔで、２msecの停止期間Ｓの後に一定の
パルス幅Ｗ（９８msec) の充電パルスが出力される。電
圧変化率検出手段６３は図５（Ｃ）に示すような１msec
のサプリング周期のサンプリング・パルスに従って電圧
検出器５から電池電圧Ｖｐを取り込み、周期変更指令発
生手段６４は充電パルスＰが発生している期間内におい
て電圧変化率が３０ｍＶ／sec 以上になった場合に周期
変更指令を出力する。なおサンプリングは、充電パルス
Ｐが発生してから、所定時間ｔ（本実施例では１msec）
経過した後に開始する。
【００１９】周期変更指令が周期変更指令出力回数累積
手段６５に入力されて累積値ｎが１になると、制御信号
発生手段６６は次の充電パルスＰの発生周期を基準周期
の２倍即ち２００msecに変更する。図５（Ｄ）及び
（Ｅ）は、ｎ＝１の時の充電パルスと電池電圧の状態を
概略的に示している。充電パルスＰのパルス幅は９８ms
ec一定であり、しかも充電パルスＰの前に停止期間Ｓを
おくため、停止期間Ｓは１０２msecとなる。図５（Ｄ）
に示すように、このことは次の基準周期で発生する充電
パルスを一つおきに間引いたのと同じことになる。図５
（Ｄ）において破線で示すパルスＰ´が間引かれたパル
スである。もし図５（Ｅ）に破線で示すように、周期を
基準周期の２倍にしてもなお次の充電パルスで充電を行
ったときの電圧変化率が３０ｍＶ／sec 以上であれば、
再度周期変更指令が出力されて周期が３倍すなわち間引
かれるパルスの数が２個となる。
手段６５に入力されて累積値ｎが１になると、制御信号
発生手段６６は次の充電パルスＰの発生周期を基準周期
の２倍即ち２００msecに変更する。図５（Ｄ）及び
（Ｅ）は、ｎ＝１の時の充電パルスと電池電圧の状態を
概略的に示している。充電パルスＰのパルス幅は９８ms
ec一定であり、しかも充電パルスＰの前に停止期間Ｓを
おくため、停止期間Ｓは１０２msecとなる。図５（Ｄ）
に示すように、このことは次の基準周期で発生する充電
パルスを一つおきに間引いたのと同じことになる。図５
（Ｄ）において破線で示すパルスＰ´が間引かれたパル
スである。もし図５（Ｅ）に破線で示すように、周期を
基準周期の２倍にしてもなお次の充電パルスで充電を行
ったときの電圧変化率が３０ｍＶ／sec 以上であれば、
再度周期変更指令が出力されて周期が３倍すなわち間引
かれるパルスの数が２個となる。
【００２０】比較のために同じ電池を、１Ｃの制限電流
で、充電時間を１．５時間として２．５Ｖの設定電圧ま
で定電圧充電を行い。そのときに発生するガスの量を測
定したところ、上記具体的な実施例の方法で充電を行っ
たときの４倍のガスが発生することが確認された。また
公知のパルス充電法と本発明の方法とを比べた場合、本
発明の方法を用いた方がガスの発生量が少なくなること
が確認された。
で、充電時間を１．５時間として２．５Ｖの設定電圧ま
で定電圧充電を行い。そのときに発生するガスの量を測
定したところ、上記具体的な実施例の方法で充電を行っ
たときの４倍のガスが発生することが確認された。また
公知のパルス充電法と本発明の方法とを比べた場合、本
発明の方法を用いた方がガスの発生量が少なくなること
が確認された。
【００２１】また定電圧充電方法と公知のパルス充電法
と本発明の充電方法とを用いて同じ条件でサイクル寿命
試験を行ったところ、図６に示すような結果が得られ
た。使用した電池は１．２ＡＨで６Ｖ、放電電気量は１
Ｃで放電終止電圧は１．６Ｖ／セル、充電電気量は１Ｃ
で充電終期電圧は２．５Ｖ／セル、充電時間は１．５時
間であった。図６において、曲線ａは本発明の上記実施
例の方法で充電した場合の特性を示しており、曲線ｂは
パルス幅を一定として周期を１０msecから１００msecま
で一定の割り合いで変化させて充電を行う従来のパルス
充電法により充電を行った場合の特性を示し、曲線ｃは
定電圧充電法により充電を行った場合の特性を示してい
る。これらの曲線ａ〜ｃを比べると、本発明の方法を用
いた場合には、従来の方法と比べて寿命が延びることが
判る。
と本発明の充電方法とを用いて同じ条件でサイクル寿命
試験を行ったところ、図６に示すような結果が得られ
た。使用した電池は１．２ＡＨで６Ｖ、放電電気量は１
Ｃで放電終止電圧は１．６Ｖ／セル、充電電気量は１Ｃ
で充電終期電圧は２．５Ｖ／セル、充電時間は１．５時
間であった。図６において、曲線ａは本発明の上記実施
例の方法で充電した場合の特性を示しており、曲線ｂは
パルス幅を一定として周期を１０msecから１００msecま
で一定の割り合いで変化させて充電を行う従来のパルス
充電法により充電を行った場合の特性を示し、曲線ｃは
定電圧充電法により充電を行った場合の特性を示してい
る。これらの曲線ａ〜ｃを比べると、本発明の方法を用
いた場合には、従来の方法と比べて寿命が延びることが
判る。
【００２２】上記実施例では、周期可変指令がｎ回出力
されたときに周期を基準周期のｎ＋１倍にしているが、
基準周期の値によっては周期を基準周期のｍ（ｎ＋１）
倍としてもよい。なおｍは正の整数である。
されたときに周期を基準周期のｎ＋１倍にしているが、
基準周期の値によっては周期を基準周期のｍ（ｎ＋１）
倍としてもよい。なおｍは正の整数である。
【００２３】図７は、充電電流の平均値を充電パルスの
周期を一定としてパルス幅を変更することにより低下さ
せる実施例の充電制御装置６の構成を示している。この
充電制御装置６が、図１（Ｂ）に示した充電制御装置６
と異なるのは、周期変更指令発生手段６４と周期変更出
力回数累積手段６５に代えてパルス幅変更指令発生手段
６８を設けた点である。このパルス幅変更指令発生手段
６８は、充電パルスを発生している間の電圧変化率が設
定値以上になる毎に、充電パルスのパルス幅を漸次また
は段階的に減少させる指令を制御信号発生手段６６に出
力する。パルス幅を減少させる割り合いは、任意であ
る。この充電制御装置装置をマイクロプロセッサを用い
て実現する場合のアルゴリズムのフローチャートは、図
８に示す通りである。また図５の動作波形を得たときと
基本的に同じ条件で、本実施例を具体的に実施したとき
のパルス充電動作を実行している際の動作波形は図９に
示す通りである。図９（Ａ）〜（Ｃ）は図５の（Ａ）〜
（Ｃ）と同じであるので説明を省略する。本実施例で
は、充電パルスが発生している間の電圧変化率が３０ｍ
Ｖ／sec 以上になると、充電パルスのパルス幅を減少さ
せる。図９（Ｄ）は、周期を一定としてパルス幅を減少
した充電パルスＰ´を示しており、図９（Ｅ）は充電パ
ルスのパルス幅を減少させたときの充電電圧の変化を示
している。パルス幅を減少させても、まだ電圧変化率が
３０ｍＶ／sec 以上になる場合には、更に充電パルスの
パルス幅を減少させる。以後電池電圧が終期電圧になる
までこの動作が繰り返される。
周期を一定としてパルス幅を変更することにより低下さ
せる実施例の充電制御装置６の構成を示している。この
充電制御装置６が、図１（Ｂ）に示した充電制御装置６
と異なるのは、周期変更指令発生手段６４と周期変更出
力回数累積手段６５に代えてパルス幅変更指令発生手段
６８を設けた点である。このパルス幅変更指令発生手段
６８は、充電パルスを発生している間の電圧変化率が設
定値以上になる毎に、充電パルスのパルス幅を漸次また
は段階的に減少させる指令を制御信号発生手段６６に出
力する。パルス幅を減少させる割り合いは、任意であ
る。この充電制御装置装置をマイクロプロセッサを用い
て実現する場合のアルゴリズムのフローチャートは、図
８に示す通りである。また図５の動作波形を得たときと
基本的に同じ条件で、本実施例を具体的に実施したとき
のパルス充電動作を実行している際の動作波形は図９に
示す通りである。図９（Ａ）〜（Ｃ）は図５の（Ａ）〜
（Ｃ）と同じであるので説明を省略する。本実施例で
は、充電パルスが発生している間の電圧変化率が３０ｍ
Ｖ／sec 以上になると、充電パルスのパルス幅を減少さ
せる。図９（Ｄ）は、周期を一定としてパルス幅を減少
した充電パルスＰ´を示しており、図９（Ｅ）は充電パ
ルスのパルス幅を減少させたときの充電電圧の変化を示
している。パルス幅を減少させても、まだ電圧変化率が
３０ｍＶ／sec 以上になる場合には、更に充電パルスの
パルス幅を減少させる。以後電池電圧が終期電圧になる
までこの動作が繰り返される。
【００２４】上記二つの実施例では、充電パルスの周期
またはパルス幅を変更することにより充電電流の平均電
流値を減少させているが、充電パルスの周期とパルス幅
の両方を変更することにより充電電流の平均電流値を減
少させてもよく、また充電パルスの電圧または電流を減
少させてもよく、充電パルスにより通電する充電電流の
平均電流を減少させる方法及び手段は任意である。
またはパルス幅を変更することにより充電電流の平均電
流値を減少させているが、充電パルスの周期とパルス幅
の両方を変更することにより充電電流の平均電流値を減
少させてもよく、また充電パルスの電圧または電流を減
少させてもよく、充電パルスにより通電する充電電流の
平均電流を減少させる方法及び手段は任意である。
【００２５】
【発明の効果】請求項１の発明によれば、１０msec以上
の周期の充電パルスにより充電を行っている期間中の充
電電圧の電圧変化率を測定するため、ガス発生時に起き
る分極抵抗の増大を確実に測定することができる。また
本発明では、充電パルスによる充電期間中に設定値以上
の電圧変化率を測定する毎に、その前よりも充電パルス
により通電する充電電流の平均電流値を低下させてガス
の発生を抑制するので、従来のように必要以上に周期を
長くすることがなくなり、充電末期における充電効率を
良好なものとすることができる。
の周期の充電パルスにより充電を行っている期間中の充
電電圧の電圧変化率を測定するため、ガス発生時に起き
る分極抵抗の増大を確実に測定することができる。また
本発明では、充電パルスによる充電期間中に設定値以上
の電圧変化率を測定する毎に、その前よりも充電パルス
により通電する充電電流の平均電流値を低下させてガス
の発生を抑制するので、従来のように必要以上に周期を
長くすることがなくなり、充電末期における充電効率を
良好なものとすることができる。
【００２６】請求項２及び７の発明によれば、電圧変化
率の測定を充電パルスが発生してから所定時間経過した
後に開始すると、充電パルスが発生する前の状態からの
電圧変化率を測定することがなく、ガスの発生状態の判
定誤差が大きくなることを確実に防止できる利点があ
る。
率の測定を充電パルスが発生してから所定時間経過した
後に開始すると、充電パルスが発生する前の状態からの
電圧変化率を測定することがなく、ガスの発生状態の判
定誤差が大きくなることを確実に防止できる利点があ
る。
【００２７】請求項３の発明によれば、充電パルスの発
生周期を増大させることにより平均充電電流を低下させ
るため、制御が容易になる利点がある。
生周期を増大させることにより平均充電電流を低下させ
るため、制御が容易になる利点がある。
【００２８】請求項４の発明によれば、充電パルスのパ
ルス幅を一定として、しかも充電パルスの周期を電圧変
化率が設定値を越えた回数に比例させて増大するため、
簡単且つ効率良く充電末期におけるパルス充電を行える
利点がある。
ルス幅を一定として、しかも充電パルスの周期を電圧変
化率が設定値を越えた回数に比例させて増大するため、
簡単且つ効率良く充電末期におけるパルス充電を行える
利点がある。
【００２９】請求項５の発明によれば、請求項２の発明
を実施する場合に、充電パルスが充電停止の後に発生し
て１周期を構成するようにするため、電圧変化率が設定
値を越るとその直後に発生する充電パルスからすぐに周
期の変更を行える。
を実施する場合に、充電パルスが充電停止の後に発生し
て１周期を構成するようにするため、電圧変化率が設定
値を越るとその直後に発生する充電パルスからすぐに周
期の変更を行える。
【００３０】請求項６の発明によれば、請求項１及び２
の発明の方法を簡単に実施できる装置を提供できる。
の発明の方法を簡単に実施できる装置を提供できる。
【００３１】請求項８の発明によれば、充電パルスのパ
ルス幅を減少させることにより平均充電電流を低下させ
るため、制御が容易になる利点がある。
ルス幅を減少させることにより平均充電電流を低下させ
るため、制御が容易になる利点がある。
【図１】（Ａ）は本発明の方法を実施する装置の基本構
成を示す図、（Ｂ）は（Ａ）の充電制御装置の一例を示
すブロック図である。
成を示す図、（Ｂ）は（Ａ）の充電制御装置の一例を示
すブロック図である。
【図２】累積値の増加に伴なう充電パルスの周期の変化
を模式的に示す図である。
を模式的に示す図である。
【図３】充電制御装置をマイクロプロセッサを用いて実
現する場合のプログラムのアルゴリズムを示すフローチ
ャートである。
現する場合のプログラムのアルゴリズムを示すフローチ
ャートである。
【図４】図１の実施例の動作の概略を説明するための図
である。
である。
【図５】図１（Ｂ）の充電制御装置の動作を説明するた
めの波形図である。
めの波形図である。
【図６】本発明の充電方法と従来の充電方法とを用いた
場合における電池の寿命特性を示す図である。
場合における電池の寿命特性を示す図である。
【図７】本発明の他の実施例の充電制御装置の構成を示
すブロック図である。
すブロック図である。
【図８】図７の充電制御装置をマイクロプロセッサを用
いて実現する場合のプログラムのアルゴリズムを示すフ
ローチャートである。
いて実現する場合のプログラムのアルゴリズムを示すフ
ローチャートである。
【図９】図７の充電制御装置の動作を説明するための波
形図でである。
形図でである。
【図１０】充電パルスの周波数と電池の内部インピーダ
ンスの関係を示す図である。
ンスの関係を示す図である。
１ 直流電源装置 ２ 電流制御部 ３ ダイオード ４ 密閉形鉛蓄電池 ５ 電圧検出器 ６ 充電制御装置 ６１ 末期電圧判定手段 ６２ 定電流充電用制御信号発生手段 ６３ 電圧変化率検出手段 ６４ 周期変更指令発生手段 ６５ 周期変更指令出力回数累積手段 ６６ 制御信号発生手段 ６７ 終期電圧判定手段 ６８ パルス幅変更指令発生手段
Claims (8)
- 【請求項１】 充電末期において充電パルスを用いてパ
ルス充電を行う密閉形鉛蓄電池の充電方法であって、 前記充電パルスが発生する毎に該充電パルスにより充電
を行っている期間中の充電電圧の電圧変化率を測定し、 前記充電パルスを１０msec以上の周期で発生し、 前記電圧変化率が前記設定値以上になる毎にそれ以降に
発生する前記充電パルスにより通電する充電電流の平均
電流値を低下させることを特徴とする密閉形鉛蓄電池の
充電方法。 - 【請求項２】 電圧変化率の測定を前記充電パルスが発
生した後所定時間経過した時点から開始する請求項１に
記載の密閉形鉛蓄電池の充電方法。 - 【請求項３】 充電末期において一定パルス幅の充電パ
ルスを用いてパルス充電を行う密閉形鉛蓄電池の充電方
法であって、 前記充電パルスが発生する毎に該充電パルスにより充電
を行っている期間中の充電電圧の電圧変化率を測定し、 前記電圧変化率が設定値以上になるまでは前記充電パル
スを１０msec以上の周期で発生し、 前記電圧変化率が前記設定値以上になる毎にそれ以降に
発生する前記充電パルスの周期を増大させることを特徴
とする密閉形鉛蓄電池の充電方法。 - 【請求項４】 充電末期において一定パルス幅の充電パ
ルスを用いてパルス充電を行う密閉形鉛蓄電池の充電方
法であって、 前記充電パルスが発生する毎に該充電パルスにより充電
を行っている期間中の充電電圧の電圧変化率を測定し、 前記電圧変化率が設定値以上になるまでは前記充電パル
スを１０msec以上の基準周期で発生し、 前記電圧変化率が前記設定値以上になる毎にそれ以降に
発生する前記充電パルスの周期を、前記電圧変化率が前
記設定値以上になった回数の累積値に１を加算した数と
前記基準周期とを掛けた値の周期に変更して充電を行う
ことを特徴とする密閉形鉛蓄電池の充電方法。 - 【請求項５】 前記充電パルスは充電停止の後に発生し
て１周期を構成する請求項４に記載の密閉形鉛蓄電池の
充電方法。 - 【請求項６】 充電回路に挿入されて制御信号に応じて
オン・オフ制御されるスイッチ回路と、 充電電圧を検出する電圧検出器と、 前記電圧検出器の出力に応じて前記制御信号を出力する
充電制御装置とを具備し、 充電末期において前記充電制御装置が一定パルス幅の充
電パルスを用いてパルス充電を行う密閉形鉛蓄電池の充
電装置であって、 前記充電制御装置のパルス充電用制御信号発生手段が、 前記充電パルスが発生する毎に該充電パルスにより充電
を行っている期間中の充電電圧の電圧変化率を測定する
電圧変化率検出手段と、 前記電圧変化率検出手段で検出した変化率が設定値より
大きくなると周期変更指令を出力する周期変更指令発生
手段と、 前記周期変更指令発生手段から前記周期変更指令が出力
された回数を累積する周期変更指令出力回数累積手段
と、 前記周期変更指令出力回数累積手段が累積した累積値に
１を加えた数に１０msec以上の基準周期を掛けた値の周
期で前記充電パルスを発生させるための前記制御信号を
発生する制御信号発生手段とを具備してなる密閉形鉛蓄
電池の充電装置。 - 【請求項７】 前記電圧変化率検出手段は前記充電パル
スが立上がってから所定時間経過した時点から電圧変化
率を測定する請求項６に記載の密閉形鉛蓄電池の充電装
置。 - 【請求項８】 充電末期において充電パルスを用いてパ
ルス充電を行う密閉形鉛蓄電池の充電方法であって、 前記電圧変化率が設定値以上になるまでは前記充電パル
スが発生する毎に該充電パルスにより充電を行っている
期間中の充電電圧の電圧変化率を測定し、 前記充電パルスを１０msec以上の周期で発生し、 前記電圧変化率が前記設定値以上になる毎にそれ以降に
発生する前記充電パルスのパルス幅を漸次減少させるこ
とを特徴とする密閉形鉛蓄電池の充電方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP09617893A JP3237293B2 (ja) | 1992-04-23 | 1993-04-22 | 密閉形鉛蓄電池の充電方法及び装置 |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10459992 | 1992-04-23 | ||
| JP4-104599 | 1992-04-23 | ||
| JP09617893A JP3237293B2 (ja) | 1992-04-23 | 1993-04-22 | 密閉形鉛蓄電池の充電方法及び装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0630530A true JPH0630530A (ja) | 1994-02-04 |
| JP3237293B2 JP3237293B2 (ja) | 2001-12-10 |
Family
ID=26437387
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP09617893A Expired - Fee Related JP3237293B2 (ja) | 1992-04-23 | 1993-04-22 | 密閉形鉛蓄電池の充電方法及び装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3237293B2 (ja) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH10243567A (ja) * | 1997-02-26 | 1998-09-11 | Fuji Photo Film Co Ltd | 二次電池の充電装置および充電方法 |
| JP2005530476A (ja) * | 2002-06-20 | 2005-10-06 | ミクロ＋・ポロ・ディー・オー・オー | 電池を高速充電するための方法及び前記方法を実施するための装置 |
| JP2007537687A (ja) * | 2004-05-13 | 2007-12-20 | コミサリア、ア、レネルジ、アトミク | 電池充電方法 |
| JP2008047534A (ja) * | 2006-08-15 | 2008-02-28 | Promore Environment & Energy Co Ltd | 一次電池の電圧回復方法 |
| JP2010518805A (ja) * | 2007-02-12 | 2010-05-27 | エクサー コーポレーション | 開回路バッテリ電圧の変化率を一定とするのに適合した、定電流を用いるバッテリ充電方法 |
| US20160169285A1 (en) * | 2013-07-22 | 2016-06-16 | Jtekt Corporation | Tapered roller bearing and power transmission device using tapered roller bearing |
| KR102129204B1 (ko) | 2019-05-24 | 2020-07-01 | 김진수 | 매립된 에어컨배관의 교체 및 확관용 작업대 |
| KR200493558Y1 (ko) | 2019-12-27 | 2021-04-21 | 김진수 | 매립형 에어컨배관 교체 및 확관용 작업대 |
-
1993
- 1993-04-22 JP JP09617893A patent/JP3237293B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| JPH10243567A (ja) * | 1997-02-26 | 1998-09-11 | Fuji Photo Film Co Ltd | 二次電池の充電装置および充電方法 |
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| US20160169285A1 (en) * | 2013-07-22 | 2016-06-16 | Jtekt Corporation | Tapered roller bearing and power transmission device using tapered roller bearing |
| KR102129204B1 (ko) | 2019-05-24 | 2020-07-01 | 김진수 | 매립된 에어컨배관의 교체 및 확관용 작업대 |
| KR200493558Y1 (ko) | 2019-12-27 | 2021-04-21 | 김진수 | 매립형 에어컨배관 교체 및 확관용 작업대 |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3237293B2 (ja) | 2001-12-10 |
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