JPH07212905A - 電動自転車用バッテリ装置 - Google Patents

電動自転車用バッテリ装置

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JPH07212905A
JPH07212905A JP6003794A JP379494A JPH07212905A JP H07212905 A JPH07212905 A JP H07212905A JP 6003794 A JP6003794 A JP 6003794A JP 379494 A JP379494 A JP 379494A JP H07212905 A JPH07212905 A JP H07212905A
Authority
JP
Japan
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battery
batteries
voltage
charger
discharge
Prior art date
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Pending
Application number
JP6003794A
Other languages
English (en)
Inventor
Yasuo Suganuma
泰夫 菅沼
Katsumi Ikuma
克己 生熊
Fumio Ito
文夫 伊藤
Suetsugi Nagai
末次 永井
Shoichiro Miyata
彰一郎 宮田
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.)
Yamaha Motor Co Ltd
Original Assignee
Yamaha Motor Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Yamaha Motor Co Ltd filed Critical Yamaha Motor Co Ltd
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Publication of JPH07212905A publication Critical patent/JPH07212905A/ja
Pending legal-status Critical Current

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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
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/70Energy storage systems for electromobility, e.g. batteries

Landscapes

  • Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)
  • Protection Of Static Devices (AREA)
  • Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 バッテリ個々の終始電圧のおけるばらつきを
最小限に抑えてバッテリのダメージを防止する。 【構成】 コントローラ5には、バッテリV1,V2の
個々の電圧を監視するバッテリ監視手段6が設けられ、
このバッテリ監視手段6は、各バッテリV1,V2間の
電位差Vgが、バッテリ間電位差制御停止電圧Vhより
も大きくなるとき、バッテリV1,V2の放電を打ち切
るように構成されている。またコントローラ5には充電
器8が接続するようになっている。充電器8はバッテリ
V1,V2に対して個別に充電できるように構成されて
いる。さらにコントローラ5には放電を打ち切った際の
各バッテリV1,V2の電圧状態の情報を読取り、この
情報を充電器8に対して転送するバッテリ情報伝達手段
10が設けられている。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、電動自転車に用いられ
るバッテリ装置に係り、特に、バッテリの保護および最
適な充電を果たす電動自転車用バッテリ装置に関するも
のである。
【0002】
【従来の技術】本出願人は先に、バッテリから供給され
る電力によりモータを駆動させ、このモータの駆動力を
補助動力としてのみ利用して走行する、いわゆるアシス
ト制御を行う電動自転車を開発した。この電動自転車に
おいては電源として12Vのバッテリを2つ直列につな
いで用いているが、これらバッテリの状態監視は直列の
状態で行っている。そして、バッテリを保護するため
に、バッテリの電圧が予め設定された所定の電圧以下に
なると、バッテリの放電を打ち切り、アシスト制御を停
止するようになっている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】ところで、バッテリの
放電終止電圧は1個毎に設定されているが、前述したよ
うに電動自転車ではバッテリの状態監視は直列の状態で
行っているので、例えば、バッテリ1個当たりの放電終
止電圧を10.2Vとすると、2個の直列で20.4V
となる。一般的に、所定の電圧でバッテリの放電を打ち
切るように設定してあっても、直列につながれたバッテ
リ個々の終始電圧には、ばらつきが生じてしまう。すな
わち2個の直列で20.4Vでバッテリの放電を打ち切
るように設定してあっても、各バッテリの終止電圧は1
0.0Vと10.4Vというようになることがある。こ
のとき、片方のバッテリ(10.0V側)は終止電圧を
下回って放電することになり、これが、バッテリにダメ
ージを与える原因となる。
【0004】また、バッテリに充電を行う場合、均一な
条件で充電を行うことが多いが、終止電圧にばらつきが
あると、充電すること自体が、バッテリを傷め、寿命を
短くする要因になる恐れがある。したがって各バッテリ
の終止電圧に適した充電を行うことが望まれていた。
【0005】本発明は、以上のような従来技術が持つ問
題点を解決するために提案されたものであり、請求項1
〜3の発明の目的は、直列につながれたバッテリを個別
に監視しバッテリ個々の終始電圧のおけるばらつきを最
小限に抑えることによりバッテリのダメージを防止する
電動自転車用バッテリ装置を提供することである。
【0006】また、請求項4,5の発明の目的は、バッ
テリ毎に最適な充電を行うことでバッテリへのダメージ
を防止し、寿命の向上を図る電動自転車用バッテリ装置
を提供することである。
【0007】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達するため
に、請求項1の発明は、直列につながれたバッテリから
供給される電力によりモータを駆動させ、このモータの
駆動力を補助動力として走行する電動自転車に用いられ
るバッテリ装置において、前記バッテリの個々の電圧を
監視するバッテリ監視手段が設けられ、このバッテリ監
視手段は、各バッテリ間の電位差が所定の設定値よりも
大きくなるとき、前記バッテリの放電を打ち切るように
構成されていることを特徴とする。
【0008】請求項2の発明は次のような構成を有す
る。すなわち、前記バッテリ監視手段は、各バッテリの
電圧が所定の設定値よりも低下したとき、前記バッテリ
の放電を打ち切るように構成されている。
【0009】請求項3の発明では、前記バッテリ監視手
段は、前記バッテリの直列状態での平均電圧が所定の設
定値よりも低下したとき、前記バッテリの放電を打ち切
るように構成されていることを特徴とする。
【0010】請求項4の発明は、前記バッテリに対して
個別に充電可能な充電器が設けられ、放電を打ち切った
際の各バッテリの電圧状態の情報を読取り、この情報を
前記充電器に対して伝達するバッテリ情報伝達手段が設
けられていることを特徴とする。
【0011】請求項5の発明では、前記バッテリに対し
て個別に充電可能な充電器が設けられ、この充電器に、
放電を打ち切った際の各バッテリの電圧状態を診断する
ための電圧状態診断部が設けられていることを特徴とす
る。
【0012】
【作用】上記のような構成を有する請求項1の発明のバ
ッテリ監視手段は、各バッテリ間の電位差が所定の設定
値よりも大きくなるとき、バッテリの放電を打ち切る。
また、請求項2の発明のバッテリ監視手段は、各バッテ
リの電圧が所定の設定値よりも低下したとき、バッテリ
の放電を打ち切る。また、請求項3の発明のバッテリ監
視手段は、バッテリの直列状態での平均電圧が所定の設
定値よりも低下したとき、バッテリの放電を打ち切る。
このような本発明では、、バッテリ監視手段がバッテリ
を個別に監視し、バッテリ個々の終始電圧のおけるばら
つきを最小限に抑えることができる。
【0013】また、請求項4の発明においては、バッテ
リ情報伝達手段が放電を打ち切った際の各バッテリの電
圧状態の情報を読み取ってこれを充電器に伝達する。そ
して、充電器がバッテリに対して個別に最適な充電を行
うことができる。請求項5の発明では、電圧状態診断部
が放電を打ち切った際の各バッテリの電圧状態を診断
し、その診断結果に基づいて充電器がバッテリに対して
個別に最適な充電を行うことができる。
【0014】
【実施例】以下、本発明による電動自転車用バッテリ装
置の一実施例を、図1〜図4を参照して具体的に説明す
る。
【0015】[実施例の構成]本実施例は、バッテリか
ら供給される電力によりモータを駆動させ、このモータ
の駆動力を補助動力としてのみ利用して走行する、いわ
ゆるアシスト制御を行う電動自転車に採用されるもので
ある。なお、従来技術において述べたように、この電動
自転車においては電源として12VのバッテリV1,V
2を2つ直列につないで用いている。
【0016】図1に本実施例のブロック図を示す。すな
わち、電動自転車には、後輪に駆動力を供給するための
モータ1と、このモータ1に電力を供給するためのバッ
テリV1,V2と、自転車の走行速度を検出してスピー
ド信号を出力するスピードセンサ3と、ペダルを踏み込
む力を検出してトルク信号を出力するトルクセンサ4と
が設けられている。またモータ1とバッテリV1,V2
との間には、メインスイッチ5aの操作によりオン/オ
フ状態となるコントローラ5が設けられている。このコ
ントローラ5は前記センサ3,4からスピード信号およ
びトルク信号を入力し、これらの信号に応じてバッテリ
V1,V2からモータ1に必要なだけ電力を送るように
なっている。またコントローラ5にはバッテリV1,V
2の電圧を個別に監視するバッテリ監視手段6が設けら
れている。
【0017】さらにコントローラ5には、バッテリV
1,V2が充電を必要としていることをユーザーに知ら
せる報知手段7が設けられている。この報知手段7はブ
ザーやランプなどから構成される。またコントローラ5
には、充電器8を接続する接続部9が形成されている。
なお、充電器8は、メインスイッチ8aの操作によりオ
ン/オフ状態となり、且つバッテリV1,V2に対して
個別に充電できるように構成されている。さらにコント
ローラ5には、バッテリ情報伝達手段10が設けられて
いる。このバッテリ情報伝達手段10は、放電を打ち切
った際の各バッテリV1,V2の電圧状態の情報を読取
り、この情報を充電器8に対して転送する手段である。
【0018】[実施例の作用および効果]ここで、バッ
テリ監視手段6の作用に関して、図2のフローチャート
を参照して説明する。バッテリ監視手段6は、直列につ
ながれたバッテリV1,V2全体の電圧Vaとバッテリ
V2の電圧Vbとを検出し、電圧Vaと電圧Vbとの差
からバッテリV1の電圧Vcを算出する(ステップ1
1)。そして、バッテリV1の電圧Vcおよびバッテリ
V2の電圧Vbと、バッテリ個別制御停止電圧Vdとを
比較し(ステップ12,13)、電圧Vc,Vbが電圧
Vdより低い場合は、制御停止処理を行い(ステップ1
4)、バッテリV1,V2の放電を打ち切る。
【0019】また、電圧Vc,Vbが電圧Vdより高い
場合は、バッテリV1の電圧VcおよびバッテリV2の
電圧VbからバッテリV1,V2の平均電圧Veを求め
る(ステップ15)。そして、この電圧Veと、直列バ
ッテリ制御停止電圧Vfとを比較し(ステップ16)、
電圧Veが電圧Vfより低い場合は、制御停止処理を行
い(ステップ14)、バッテリV1,V2の放電を打ち
切る。
【0020】また、電圧Veが電圧Vfより高い場合
は、バッテリV1の電圧VcとバッテリV2の電圧Vb
との差からバッテリ電位差Vgを導く(ステップ1
7)。そして、このバッテリ間の電位差電圧Vgと、バ
ッテリ間電位差制御停止電圧Vhとを比較し(ステップ
18)、電圧Vgが電圧Vhより高い場合は、制御停止
処理を行い(ステップ14)、バッテリV1,V2の放
電を打ち切る。
【0021】以上のように、本実施例のバッテリ監視手
段6によれば、バッテリV1,V2の電圧から引き出さ
れるいくつかの値を、バッテリ個別制御停止電圧Vd、
直列バッテリ制御停止電圧Vfおよびバッテリ間電位差
制御停止電圧Vhと順次比較していくことにより、バッ
テリV1,V2の電圧を高い精度で監視することができ
る。したがって、バッテリV1,V2における終始電圧
のばらつきを最小限に抑えることが可能であり、その結
果、バッテリV1,V2のダメージを防止することがで
きる。
【0022】次に、コントローラ5の作用に関して図3
のフローチャートを参照して説明する。まず、メインス
イッチ5aをオンにしてコントローラ5を起動させる
(ステップ21)。そしてバッテリV1,V2からの電
圧入力処理を行い(ステップ22)、バッテリV1,V
2の電圧Vc,Vbが制御停止条件を満たしているか否
かを判断する(ステップ23)。このとき、バッテリV
1,V2の電圧Vc,Vbが制御停止条件を満たしてい
る場合、報知手段7を動作させてユーザーに充電の必要
があることを知らせる(ステップ24)。
【0023】コントローラ5の接続部9に充電器8を接
続した場合、コントローラ5はステップ25にて充電可
能状態にあるか否かを判断する(ステップ25)。そし
て、充電可能状態にあるとき、バッテリ情報伝達手段1
0は放電を打ち切った際の各バッテリV1,V2の電圧
状態の情報を読取り、この情報を充電器8に対して転送
する(ステップ26)。次にメインスイッチ5aがオフ
状態にしたかどうかを確認し(ステップ27)、メイン
スイッチ5aをオフにした後、バッテリV1,V2に関
連するデータを記憶する(ステップ28)。
【0024】最後に、充電器8の作用に関して図4のフ
ローチャートを参照して説明する。まず、メインスイッ
チ8aをオンにして充電器8を作動させる(ステップ3
1)と、コントローラ5側にバッテリV1,V2の電圧
状態の情報を送信するように要求する(ステップ3
2)。この情報に基づいて、バッテリV1,V2の電圧
状態に応じた充電条件(電圧・電流・充電時間など)を
選択し(ステップ33)、充電を開始する(ステップ3
4)。そして、充電処理を進め(ステップ35)、充電
終了条件が満たされているかどうかを確かめて(ステッ
プ36)、充電終了条件が満たされていれば、充電終了
処理をコントローラ5側に通知し(ステップ37)、充
電終了条件が満たされていなければ、ステップ35に戻
る。
【0025】以上のような本実施例によれば、バッテリ
情報伝達手段10が放電を打ち切った際の各バッテリV
1,V2の電圧状態の情報を読み取り、この情報に基づ
いて充電器8がバッテリV1,V2に対して個別に最適
な充電を行うことができる。したがって、バッテリV
1,V2に対するダメージがなく、バッテリV1,V2
の寿命を向上させることができる。
【0026】[他の実施例] なお、本発明は、上記実施例に限定されるものではな
く、例えば、前記充電器8側に、各バッテリV1,V2
の電圧状態を診断するための電圧状態診断部を設けるこ
とにより、この電圧状態診断部が、放電を打ち切った際
の各バッテリV1,V2の電圧状態を診断し、その診断
結果に基づいて充電器8がバッテリV1,V2に対して
個別に最適な充電を行うことができる。
【0027】また、直列につながれるバッテリの個数
やバッテリ電圧などは適宜変更可能であることは言うま
でもない。
【0028】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の電動自転
車用バッテリ装置によれば、バッテリ個々の終始電圧の
おけるばらつきを最小限に抑えることによりバッテリの
ダメージを防止することができた。さらに、本発明の電
動自転車用バッテリ装置によれば、バッテリ毎に最適な
充電を行うことでバッテリへのダメージを防止し、寿命
の向上を図ることができた。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例のブロック図。
【図2】本実施例のバッテリ監視手段6の作用を示すフ
ローチャート。
【図3】本実施例のコントローラ5の作用を示すフロー
チャート。
【図4】本実施例の充電器8の作用を示すフローチャー
ト。
【符号の説明】
1 モータ 3 スピードセンサ 4 トルクセンサ 5 コントローラ 6 バッテリ監視手段 7 報知手段 8 充電器 9 接続部 10バッテリ情報伝達手段 V1,V2 バッテリ
フロントページの続き (72)発明者 永井 末次 静岡県磐田市新貝2500番地 ヤマハ発動機 株式会社内 (72)発明者 宮田 彰一郎 静岡県磐田市新貝2500番地 ヤマハ発動機 株式会社内

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 直列につながれたバッテリから供給され
    る電力によりモータを駆動させ、このモータの駆動力を
    補助動力として走行する電動自転車に用いられるバッテ
    リ装置において、 前記バッテリの個々の電圧を監視するバッテリ監視手段
    が設けられ、 このバッテリ監視手段は、各バッテリ間の電位差が所定
    の設定値よりも大きくなるとき、前記バッテリの放電を
    打ち切るように構成されていることを特徴とする電動自
    転車用バッテリ装置。
  2. 【請求項2】 前記バッテリ監視手段は、各バッテリの
    電圧が所定の設定値よりも低下したとき、前記バッテリ
    の放電を打ち切るように構成されていることを特徴とす
    る請求項1記載の電動自転車用バッテリ装置。
  3. 【請求項3】 前記バッテリ監視手段は、前記バッテリ
    の直列状態での平均電圧が所定の設定値よりも低下した
    とき、前記バッテリの放電を打ち切るように構成されて
    いることを特徴とする請求項1記載の電動自転車用バッ
    テリ装置。
  4. 【請求項4】 前記バッテリに対して個別に充電可能な
    充電器が設けられ、 放電を打ち切った際の各バッテリの電圧状態の情報を読
    取り、この情報を前記充電器に対して伝達するバッテリ
    情報伝達手段が設けられていることを特徴とする請求項
    1または2または3記載の電動自転車用バッテリ装置。
  5. 【請求項5】 前記バッテリに対して個別に充電可能な
    充電器が設けられ、この充電器に、放電を打ち切った際
    の各バッテリの電圧状態を診断するための電圧状態診断
    部が設けられていることを特徴とする請求項1または2
    または3または4記載の電動自転車用バッテリ装置。
JP6003794A 1994-01-18 1994-01-18 電動自転車用バッテリ装置 Pending JPH07212905A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103318109A (zh) * 2013-07-05 2013-09-25 无锡商业职业技术学院 电动车控制器
CN113071345A (zh) * 2021-04-26 2021-07-06 惠州市超力源科技有限公司 一种适合各种电动自行车标准充电器的充电管理系统

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