JPH0787681A - 車輌用発電機の充電制御装置 - Google Patents
車輌用発電機の充電制御装置Info
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- JPH0787681A JPH0787681A JP23317993A JP23317993A JPH0787681A JP H0787681 A JPH0787681 A JP H0787681A JP 23317993 A JP23317993 A JP 23317993A JP 23317993 A JP23317993 A JP 23317993A JP H0787681 A JPH0787681 A JP H0787681A
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- charging
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 車輌用搭載バッテリの急速充電を図ると共に
長寿命化を図る。 【構成】 充電初期には、予め決めた最大充電電流値Ｉ
ｃで定電流充電を行ない、充電中期には電気負荷の電圧
許容値を目標電圧値として定電圧充電を行う。これによ
り、充電中期での充電電流を高い状態にすることがで
き、急速充電が可能となる。また、充電初期の充電電流
値を制限したので、過大電流が流れることでバッテリ活
性物質が破壊されるのが回避され、バッテリの長寿命化
が図れる。更に、充電終期に充電電圧を１００％充電で
のバッテリ端子電圧に下げることで、過充電が回避され
る。
長寿命化を図る。 【構成】 充電初期には、予め決めた最大充電電流値Ｉ
ｃで定電流充電を行ない、充電中期には電気負荷の電圧
許容値を目標電圧値として定電圧充電を行う。これによ
り、充電中期での充電電流を高い状態にすることがで
き、急速充電が可能となる。また、充電初期の充電電流
値を制限したので、過大電流が流れることでバッテリ活
性物質が破壊されるのが回避され、バッテリの長寿命化
が図れる。更に、充電終期に充電電圧を１００％充電で
のバッテリ端子電圧に下げることで、過充電が回避され
る。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は車輌用発電機の充電制御
装置に係り、特に、バッテリの充電時間を短縮すると共
にバッテリの寿命を延ばすのに好適な充電制御装置に関
する。
装置に係り、特に、バッテリの充電時間を短縮すると共
にバッテリの寿命を延ばすのに好適な充電制御装置に関
する。
【０００２】
【従来の技術】車輌に搭載されているバッテリは、エン
ジンで駆動される発電機で浮動充電される。従来の充電
制御装置は、例えば特開昭６０−１０２８２６号公報記
載の様に、バッテリの電圧を検出し、この検出電圧値に
応じて発電機の界磁巻線に流す励磁電流を制御するよう
になっている。
ジンで駆動される発電機で浮動充電される。従来の充電
制御装置は、例えば特開昭６０−１０２８２６号公報記
載の様に、バッテリの電圧を検出し、この検出電圧値に
応じて発電機の界磁巻線に流す励磁電流を制御するよう
になっている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】車輌に搭載したバッテ
リは、その寿命を延ばすために常に満充電状態にしてお
くことが好ましく、放電した場合には急速にしかも過充
電状態にならないように充電することが望まれる。しか
し、従来の充電制御装置は、バッテリの寿命に対する配
慮はなく、単にバッテリの検出電圧値に応じて充電を制
御しているにすぎないため、過充電状態になることがあ
り、バッテリの寿命を短くしている。
リは、その寿命を延ばすために常に満充電状態にしてお
くことが好ましく、放電した場合には急速にしかも過充
電状態にならないように充電することが望まれる。しか
し、従来の充電制御装置は、バッテリの寿命に対する配
慮はなく、単にバッテリの検出電圧値に応じて充電を制
御しているにすぎないため、過充電状態になることがあ
り、バッテリの寿命を短くしている。
【０００４】本発明の目的は、放電したバッテリを急速
にしかも過充電にならないように浮動充電する充電制御
装置を提供することにある。
にしかも過充電にならないように浮動充電する充電制御
装置を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記目的は、車輌に搭載
したバッテリを前記車輌に搭載した発電機により浮動充
電する充電制御装置において、充電初期の充電電流を予
め設定した所定値に制限して定電流充電を行ない充電中
期の目標充電電圧を車輌搭載電気負荷の許容値に維持し
て定電圧充電を行う制御回路を設けることで、達成され
る。
したバッテリを前記車輌に搭載した発電機により浮動充
電する充電制御装置において、充電初期の充電電流を予
め設定した所定値に制限して定電流充電を行ない充電中
期の目標充電電圧を車輌搭載電気負荷の許容値に維持し
て定電圧充電を行う制御回路を設けることで、達成され
る。
【０００６】
【作用】バッテリの充電初期には、最大値が制限された
充電電流で定電流充電を行ない、例えば８０％まで急速
充電する。更にその後は例えば９０〜９５％になるまで
定電圧充電で急速充電を行なう。充電電流の最大値を制
限することで、バッテリ活性物質の破壊が回避され、ま
た、充電中期での充電電流が高いので急速充電が可能と
なる。充電終期で充電電圧を１００％充電でのバッテリ
端子電圧に低下すると、過充電も防止される。
充電電流で定電流充電を行ない、例えば８０％まで急速
充電する。更にその後は例えば９０〜９５％になるまで
定電圧充電で急速充電を行なう。充電電流の最大値を制
限することで、バッテリ活性物質の破壊が回避され、ま
た、充電中期での充電電流が高いので急速充電が可能と
なる。充電終期で充電電圧を１００％充電でのバッテリ
端子電圧に低下すると、過充電も防止される。
【０００７】
【実施例】以下、本発明の一実施例を図面を参照して説
明する。図１は、本発明の一実施例に係る充電制御装置
の回路図である。車輌用交流発電機１は、ステータコイ
ル２と、界磁コイル３と、整流器４と、電圧調整回路５
と、トランジスタ６とを備える。イグニッション（ＩＧ
Ｎ）スイッチ７が投入され、車載の電気負荷８の１つで
ある図示しないスタータモータにバッテリ９から電力が
供給されて回転すると、図示しないエンジンが始動す
る。エンジンの回転により界磁コイル３が回転しステー
タコイル５に電力が発生すると、この発生した交流電力
は整流器４で直流に変換され、ケーブル１０を介してバ
ッテリ９の＋端子に印加され、バッテリ９を浮動充電す
る。電圧調整回路５は、バッテリ９を例えば１３．５Ｖ
で充電するように所定のデューティ比のパルス電圧を出
力しており、このパルス電圧でトランジスタ６がオンオ
フ制御され、界磁コイル４に流れる励磁電流が制御さ
れ、発電電圧が制御される。
明する。図１は、本発明の一実施例に係る充電制御装置
の回路図である。車輌用交流発電機１は、ステータコイ
ル２と、界磁コイル３と、整流器４と、電圧調整回路５
と、トランジスタ６とを備える。イグニッション（ＩＧ
Ｎ）スイッチ７が投入され、車載の電気負荷８の１つで
ある図示しないスタータモータにバッテリ９から電力が
供給されて回転すると、図示しないエンジンが始動す
る。エンジンの回転により界磁コイル３が回転しステー
タコイル５に電力が発生すると、この発生した交流電力
は整流器４で直流に変換され、ケーブル１０を介してバ
ッテリ９の＋端子に印加され、バッテリ９を浮動充電す
る。電圧調整回路５は、バッテリ９を例えば１３．５Ｖ
で充電するように所定のデューティ比のパルス電圧を出
力しており、このパルス電圧でトランジスタ６がオンオ
フ制御され、界磁コイル４に流れる励磁電流が制御さ
れ、発電電圧が制御される。
【０００８】以上は、従来の充電制御装置と同じ構成で
ある。本実施例は、この従来既存の充電制御装置をその
まま利用する構成とするために、外付けのマイクロコン
ピュータでなる制御回路１１と、バッテリ９の液温ＴB
を検出するセンサ１２と、バッテリ９の充電電流ＩBを
検出するセンサ１３とを設け、制御回路１１に、これら
センサ１２，１３の検出信号と、バッテリ９の＋端子電
圧ＶBと、イグニッションスイッチ７のオンオフ信号と
を入力し、更に、車輌用発電機１内に、信号認識回路１
４及びスイッチ１５を内蔵する。スイッチ１５は、電圧
調整器５の出力と制御回路１１の出力の一方を選択して
トランジスタ６のベースに印加し、信号認識回路１４
は、制御回路１１からの制御信号の出力が「有」のとき
スイッチ１５を制御回路１１側に切り替え、制御回路１
１からの制御信号の出力が「無」のときスイッチ１５を
電圧調整器５側に切り替える。信号認識回路１４を発電
機１内に設けることにより、制御回路１１と発電機１と
の接続線１６が１本で済む。
ある。本実施例は、この従来既存の充電制御装置をその
まま利用する構成とするために、外付けのマイクロコン
ピュータでなる制御回路１１と、バッテリ９の液温ＴB
を検出するセンサ１２と、バッテリ９の充電電流ＩBを
検出するセンサ１３とを設け、制御回路１１に、これら
センサ１２，１３の検出信号と、バッテリ９の＋端子電
圧ＶBと、イグニッションスイッチ７のオンオフ信号と
を入力し、更に、車輌用発電機１内に、信号認識回路１
４及びスイッチ１５を内蔵する。スイッチ１５は、電圧
調整器５の出力と制御回路１１の出力の一方を選択して
トランジスタ６のベースに印加し、信号認識回路１４
は、制御回路１１からの制御信号の出力が「有」のとき
スイッチ１５を制御回路１１側に切り替え、制御回路１
１からの制御信号の出力が「無」のときスイッチ１５を
電圧調整器５側に切り替える。信号認識回路１４を発電
機１内に設けることにより、制御回路１１と発電機１と
の接続線１６が１本で済む。
【０００９】図２は、図１に示す充電制御装置の要部構
成図である。制御回路１１は、入力回路１１ａと、ＣＰ
Ｕ１１ｂと、出力回路１１ｃとを備え、ＩＧＮキーＯＮ
／ＯＦＦ信号，バッテリ液温ＴB信号，バッテリ電圧ＶB
信号，充電電流ＩB信号が入力回路１１ａを通してＣＰ
Ｕ１１ｂに取り込まれる。ＣＰＵ１１ｂは、これらの信
号に基づき詳細は後述するようにしてバッテリ充電電圧
ＶNを決定し、出力回路１１ｃを通して、オンデューテ
ィを可変にしたパルス電圧を出力する。信号認識回路１
４は、制御回路１１がパルス電圧を出力している限りス
イッチ１５を制御回路１１側に保持し、制御回路１１の
出力パルス電圧でトランジスタ６をオンオフする。スイ
ッチ１５は、制御回路１１や信号認識回路１４が故障し
たとき必ず電圧調整器５側を選択するように構成するの
が好ましい。尚、既存の充電制御装置を利用せずに新た
に構成するのであれば、電圧調整器５とスイッチ１５と
信号認識回路１４を削除し、制御回路１１の出力を直接
トランジスタ６のベースに接続してもよいことはいうま
でもない。
成図である。制御回路１１は、入力回路１１ａと、ＣＰ
Ｕ１１ｂと、出力回路１１ｃとを備え、ＩＧＮキーＯＮ
／ＯＦＦ信号，バッテリ液温ＴB信号，バッテリ電圧ＶB
信号，充電電流ＩB信号が入力回路１１ａを通してＣＰ
Ｕ１１ｂに取り込まれる。ＣＰＵ１１ｂは、これらの信
号に基づき詳細は後述するようにしてバッテリ充電電圧
ＶNを決定し、出力回路１１ｃを通して、オンデューテ
ィを可変にしたパルス電圧を出力する。信号認識回路１
４は、制御回路１１がパルス電圧を出力している限りス
イッチ１５を制御回路１１側に保持し、制御回路１１の
出力パルス電圧でトランジスタ６をオンオフする。スイ
ッチ１５は、制御回路１１や信号認識回路１４が故障し
たとき必ず電圧調整器５側を選択するように構成するの
が好ましい。尚、既存の充電制御装置を利用せずに新た
に構成するのであれば、電圧調整器５とスイッチ１５と
信号認識回路１４を削除し、制御回路１１の出力を直接
トランジスタ６のベースに接続してもよいことはいうま
でもない。
【００１０】図３は、本実施例におけるバッテリの充電
特性図であり、横軸が充電電流，縦軸が発電電圧であ
る。本実施例では、この特性に従いバッテリを充電す
る。すなわち、Ｔ0〜Ｔ1の期間は、予め決められた最大
電流値Ｉｃで定電流充電を行なう。Ｔ1時点で約８０％
程度の充電に達したときは、次に、Ｔ1〜Ｔ2の期間、定
電圧充電を行なう。Ｔ2時点で約９０％〜９５％の充電
に達したときは、Ｔ2〜Ｔ3の期間、過充電を防止する電
流電圧特性により充電を行う。Ｔ3時点での電圧では、
バッテリ充電電流はほぼ０近くの値となる。
特性図であり、横軸が充電電流，縦軸が発電電圧であ
る。本実施例では、この特性に従いバッテリを充電す
る。すなわち、Ｔ0〜Ｔ1の期間は、予め決められた最大
電流値Ｉｃで定電流充電を行なう。Ｔ1時点で約８０％
程度の充電に達したときは、次に、Ｔ1〜Ｔ2の期間、定
電圧充電を行なう。Ｔ2時点で約９０％〜９５％の充電
に達したときは、Ｔ2〜Ｔ3の期間、過充電を防止する電
流電圧特性により充電を行う。Ｔ3時点での電圧では、
バッテリ充電電流はほぼ０近くの値となる。
【００１１】図４は、図３に示す充電特性となるように
図５以下で説明する処理手順で充電した時の実験結果
（充電電流−時間の特性線Ｉおよび充電電圧−時間を示
す特性線II）を示すグラフであり、比較のために従来の
充電結果を破線で示している。従来は、充電開始時の充
電電流値は１００Ａにも達したが、本実施例では、図５
以下の処理手順を実行することで結果として充電初期の
電流が約５０Ａに制限された定電流充電となる。また、
従来は、充電を開始すると急激に充電電流が低下してい
たが、本実施例では、この充電電流の低下を抑制する。
すなわち、本実施例では、充電初期の充電電流の値を従
来に比べ矢印Ａの様に低下させ、充電中期の充電電流の
値を従来に比べ矢印Ｂの様に高めるように制御し、充電
終期の充電電流を従来に比べ矢印Ｃの様に低下させ、急
速充電とバッテリの長寿命化を達成する。
図５以下で説明する処理手順で充電した時の実験結果
（充電電流−時間の特性線Ｉおよび充電電圧−時間を示
す特性線II）を示すグラフであり、比較のために従来の
充電結果を破線で示している。従来は、充電開始時の充
電電流値は１００Ａにも達したが、本実施例では、図５
以下の処理手順を実行することで結果として充電初期の
電流が約５０Ａに制限された定電流充電となる。また、
従来は、充電を開始すると急激に充電電流が低下してい
たが、本実施例では、この充電電流の低下を抑制する。
すなわち、本実施例では、充電初期の充電電流の値を従
来に比べ矢印Ａの様に低下させ、充電中期の充電電流の
値を従来に比べ矢印Ｂの様に高めるように制御し、充電
終期の充電電流を従来に比べ矢印Ｃの様に低下させ、急
速充電とバッテリの長寿命化を達成する。
【００１２】図５〜図８は、図２に示すＣＰＵ１１ｂが
実行する本発明の一実施例に係る充電制御プログラムの
処理手順を示すフローチャートである。図５において、
イグニッションキーがＯＮされると本プログラムが起動
され、先ず、ｔNカウンタの計数（この計数値が充電開
始からの経過時間を示す。）を開始すると共に、バッテ
リ電圧ＶBとバッテリ液温ＴBとを読み込み、ＲＡＭに記
憶する（ステップ１）。読み込んだ値は充電開始時の初
期値であるため、夫々ＶBO，ＴBOとする。次のステップ
２では、バッテリ電圧初期値ＶBOが１２．６Ｖ以上であ
るか否かを判定する。１２．６Ｖ以上であれば急速充電
不要のため変数υ1＝０とし（ステップ３）、１２．６
Ｖ未満であれば急速充電する必要があるため変数υ1＝
１２．６−ＶBOとする（ステップ４）。
実行する本発明の一実施例に係る充電制御プログラムの
処理手順を示すフローチャートである。図５において、
イグニッションキーがＯＮされると本プログラムが起動
され、先ず、ｔNカウンタの計数（この計数値が充電開
始からの経過時間を示す。）を開始すると共に、バッテ
リ電圧ＶBとバッテリ液温ＴBとを読み込み、ＲＡＭに記
憶する（ステップ１）。読み込んだ値は充電開始時の初
期値であるため、夫々ＶBO，ＴBOとする。次のステップ
２では、バッテリ電圧初期値ＶBOが１２．６Ｖ以上であ
るか否かを判定する。１２．６Ｖ以上であれば急速充電
不要のため変数υ1＝０とし（ステップ３）、１２．６
Ｖ未満であれば急速充電する必要があるため変数υ1＝
１２．６−ＶBOとする（ステップ４）。
【００１３】次のステップ５では、バッテリ液温初期値
ＴBOが３５６°Ｋ（＝８３℃）以上であるか否かを判定
する。３５６°Ｋ以上の高温であれば急速充電するとバ
ッテリ寿命を低下させてしまうので変数ＶO＝１２．６
とし（ステップ６）、３５６°Ｋ未満であれば急速充電
するために変数Ｖ1＝１３．２５＋０．０２１（３５３
−ＴBO）とし（ステップ７）変数ＶO＝Ｖ1＋υ1とする
（ステップ８）。
ＴBOが３５６°Ｋ（＝８３℃）以上であるか否かを判定
する。３５６°Ｋ以上の高温であれば急速充電するとバ
ッテリ寿命を低下させてしまうので変数ＶO＝１２．６
とし（ステップ６）、３５６°Ｋ未満であれば急速充電
するために変数Ｖ1＝１３．２５＋０．０２１（３５３
−ＴBO）とし（ステップ７）変数ＶO＝Ｖ1＋υ1とする
（ステップ８）。
【００１４】発電機の発電電圧が高くなると、発電機に
接続されている電気負荷の許容値を越える虞がある。そ
こで次のステップ９では、車載電気負荷８の許容電圧値
が例えば１６Ｖの場合、変数ＶOの値が１６Ｖ以下であ
るか否かを判定する。１６Ｖを越える場合は変数Ｖ0＝
１６Ｖとし（ステップ１０）、１６Ｖ以下の場合には変
数ＶOの値はそのままとする。
接続されている電気負荷の許容値を越える虞がある。そ
こで次のステップ９では、車載電気負荷８の許容電圧値
が例えば１６Ｖの場合、変数ＶOの値が１６Ｖ以下であ
るか否かを判定する。１６Ｖを越える場合は変数Ｖ0＝
１６Ｖとし（ステップ１０）、１６Ｖ以下の場合には変
数ＶOの値はそのままとする。
【００１５】このように、バッテリの充電開始時の目標
充電電圧値（今の場合、変数Ｖ0が対応する。）に上限
値（１６Ｖ）を設け、この上限値以下の範囲で、バッテ
リ電圧及びバッテリ液温に応じた目標充電電圧値を求め
（ステップ４，７，８）、この目標充電電圧値を目標と
して充電を行ないうことで、充電初期の充電電流が図４
の所定値Ｉｃに制限される。
充電電圧値（今の場合、変数Ｖ0が対応する。）に上限
値（１６Ｖ）を設け、この上限値以下の範囲で、バッテ
リ電圧及びバッテリ液温に応じた目標充電電圧値を求め
（ステップ４，７，８）、この目標充電電圧値を目標と
して充電を行ないうことで、充電初期の充電電流が図４
の所定値Ｉｃに制限される。
【００１６】次に図６のステップ１１（ステップ１１以
降の処理は、イグニッションスイッチがＯＦＦされるま
で繰返し実行される。）に進み、現在のバッテリ液温Ｔ
Bを読み込む。このバッテリ液温ＴBが初期温度ＴBOと等
しいか否かを判定し（ステップ１２）、等しい場合には
ステップ１３に進んで制御変数ＶNの値を変数ＶOの値
（即ち、ＶN＝ＶO）として後述のステップ１８に進む。
バッテリ液温ＴBが初期温度ＴBOと等しくないときはス
テップ１２からステップ１４に進み、現在のバッテリ液
温ＴBが３５６°Ｋを越えているかそれ未満であるかを
判定する（ステップ１４）。３５６°Ｋを越えている時
はステップ１５で制御変数ＶN＝１２．６Ｖとして後述
のステップ２７に進む。３５６°Ｋ未満のときは変数Ｖ
NO＝１３．２５＋０．０２１（３５３−ＴB）とし（ス
テップ１６）制御変数ＶN＝ＶNO＋υ1とする（ステップ
１７）。
降の処理は、イグニッションスイッチがＯＦＦされるま
で繰返し実行される。）に進み、現在のバッテリ液温Ｔ
Bを読み込む。このバッテリ液温ＴBが初期温度ＴBOと等
しいか否かを判定し（ステップ１２）、等しい場合には
ステップ１３に進んで制御変数ＶNの値を変数ＶOの値
（即ち、ＶN＝ＶO）として後述のステップ１８に進む。
バッテリ液温ＴBが初期温度ＴBOと等しくないときはス
テップ１２からステップ１４に進み、現在のバッテリ液
温ＴBが３５６°Ｋを越えているかそれ未満であるかを
判定する（ステップ１４）。３５６°Ｋを越えている時
はステップ１５で制御変数ＶN＝１２．６Ｖとして後述
のステップ２７に進む。３５６°Ｋ未満のときは変数Ｖ
NO＝１３．２５＋０．０２１（３５３−ＴB）とし（ス
テップ１６）制御変数ＶN＝ＶNO＋υ1とする（ステップ
１７）。
【００１７】バッテリ充電を、充電開始から所定時間で
終了させたいという要望があり、この所定時間が例えば
６０分であったとする。そこで次のステップ１８では、
バッテリ充電開始からの経過時間ｔNが６０分以下であ
るか否かを判定する。６０分以下の時は急速充電するた
めに変数υ2＝（−ｔN×０．０１）＋０．６とし（ステ
ップ１９）、６０分を越えた時は変数υ2＝０とする
（ステップ２０）。
終了させたいという要望があり、この所定時間が例えば
６０分であったとする。そこで次のステップ１８では、
バッテリ充電開始からの経過時間ｔNが６０分以下であ
るか否かを判定する。６０分以下の時は急速充電するた
めに変数υ2＝（−ｔN×０．０１）＋０．６とし（ステ
ップ１９）、６０分を越えた時は変数υ2＝０とする
（ステップ２０）。
【００１８】そして、次のステップ２１では、制御変数
ＶNの値を、ステップ１３，１７で求めた値に変数υ2を
加算した値つまりＶN＝ＶN＋υ2とする。
ＶNの値を、ステップ１３，１７で求めた値に変数υ2を
加算した値つまりＶN＝ＶN＋υ2とする。
【００１９】このように、バッテリ充電開始から所定時
間以内の充電中期の目標充電電圧値（今の場合、変数Ｖ
Nが対応する。）として、時間経過と共に減少する補正
電圧値（υ2）を目標充電電圧値に加算することで充電
中期の充電電流を増加させることができる。
間以内の充電中期の目標充電電圧値（今の場合、変数Ｖ
Nが対応する。）として、時間経過と共に減少する補正
電圧値（υ2）を目標充電電圧値に加算することで充電
中期の充電電流を増加させることができる。
【００２０】次の図７のステップ２１では、充電電流Ｉ
Bを読み込み、次の数１，２の計算を行ない、ＡN1，ＡN
2を求める。
Bを読み込み、次の数１，２の計算を行ない、ＡN1，ＡN
2を求める。
【００２１】
【数１】
【００２２】
【数２】
【００２３】充電が進行するに従って充電電流は減少
し、その減少率も低下する。この充電電流の過去１０分
間における平均電流ＡN1と過去５分間における平均電流
ＡN2を上記数１，２で求め、両者の差が例えば１（Ａ）
より小さくなったか否かをステップ２３で判定する。両
者の差が小さい場合には変数υ3＝ＩB×０．０４−２と
し（ステップ２４）、両者の差が大きい場合には変数υ
3＝０とする（ステップ２５）。そして、次のステップ
２６で、制御変数ＶNの値を、ステップ２１で求めたＶN
の値に変数υ3の値を加算した値（ＶN＝ＶN＋υ3）とす
る。
し、その減少率も低下する。この充電電流の過去１０分
間における平均電流ＡN1と過去５分間における平均電流
ＡN2を上記数１，２で求め、両者の差が例えば１（Ａ）
より小さくなったか否かをステップ２３で判定する。両
者の差が小さい場合には変数υ3＝ＩB×０．０４−２と
し（ステップ２４）、両者の差が大きい場合には変数υ
3＝０とする（ステップ２５）。そして、次のステップ
２６で、制御変数ＶNの値を、ステップ２１で求めたＶN
の値に変数υ3の値を加算した値（ＶN＝ＶN＋υ3）とす
る。
【００２４】このように、充電中での充電電流の変化を
監視し充電電流の変化が設定値より小さくなった時は目
標充電電圧値に負数の補正電圧値（υ3）を加算するこ
とで、目標充電電圧値が１００充電でのバッテリ端子電
圧値になると共に、充電終期における充電電流が減少す
る。
監視し充電電流の変化が設定値より小さくなった時は目
標充電電圧値に負数の補正電圧値（υ3）を加算するこ
とで、目標充電電圧値が１００充電でのバッテリ端子電
圧値になると共に、充電終期における充電電流が減少す
る。
【００２５】次のステップ２７では、制御変数ＶNの値
が電気負荷の許容値（前記の例では１６Ｖ）以下である
か否かを判定し、許容値を越えている時はＶN＝１６．
０とし（ステップ２８）てステップ２９に進み、許容値
以下のときはそのまま次のステップ２９に進む。
が電気負荷の許容値（前記の例では１６Ｖ）以下である
か否かを判定し、許容値を越えている時はＶN＝１６．
０とし（ステップ２８）てステップ２９に進み、許容値
以下のときはそのまま次のステップ２９に進む。
【００２６】ステップ２９は、以上の様にして求めた変
数ＶNの値による制御信号を出力するステップである。
その詳細を図８に示す。このステップ２９では、先ず、
現在のバッテリ電圧ＶBを読み込む（ステップ２９
ａ）。そして、このバッテリ電圧ＶBの値が制御変数ＶN
の値と等しいか否かを判定し（ステップ２９ｂ）、等し
い場合にはステップ２９ｃに進んでトランジスタ６のベ
ースに出力するパルス電圧のオンデューティを減少させ
てステップ２９ｂに戻る。ＶN≠ＶBのときはステップ２
９ｂからステップ２９ｄに進み、ＶN−ＶB＞１が成立す
るか否かを判定する。この判定式が成立する場合、つま
り、バッテリ電圧ＶBが目標値ＶNに比べて小さすぎる場
合にはステップ２９ｅに進み、急速充電すべく図２の制
御回路１１からトランジスタ６のベースに出力するパル
ス電圧のオンデューティを増加する。しかし、このオン
デューティの最大値は、予め制御回路１１に設定された
値により、充電電流の初期値Ｉｃが結果として所定値例
えば５０Ａを越えない値に制限される。ＶN−ＶB＞１で
ない場合は、ステップ２９ｆに進んでＶN−ＶB＜１が成
立するか否かを判定し、この判定式が成立する場合には
ステップ２９ｇに進んでオンデューティを減少させる。
数ＶNの値による制御信号を出力するステップである。
その詳細を図８に示す。このステップ２９では、先ず、
現在のバッテリ電圧ＶBを読み込む（ステップ２９
ａ）。そして、このバッテリ電圧ＶBの値が制御変数ＶN
の値と等しいか否かを判定し（ステップ２９ｂ）、等し
い場合にはステップ２９ｃに進んでトランジスタ６のベ
ースに出力するパルス電圧のオンデューティを減少させ
てステップ２９ｂに戻る。ＶN≠ＶBのときはステップ２
９ｂからステップ２９ｄに進み、ＶN−ＶB＞１が成立す
るか否かを判定する。この判定式が成立する場合、つま
り、バッテリ電圧ＶBが目標値ＶNに比べて小さすぎる場
合にはステップ２９ｅに進み、急速充電すべく図２の制
御回路１１からトランジスタ６のベースに出力するパル
ス電圧のオンデューティを増加する。しかし、このオン
デューティの最大値は、予め制御回路１１に設定された
値により、充電電流の初期値Ｉｃが結果として所定値例
えば５０Ａを越えない値に制限される。ＶN−ＶB＞１で
ない場合は、ステップ２９ｆに進んでＶN−ＶB＜１が成
立するか否かを判定し、この判定式が成立する場合には
ステップ２９ｇに進んでオンデューティを減少させる。
【００２７】ステップ２９の次は、図７のステップ３０
に進み、イグニッションスイッチがＯＦＦされたか否か
を判定し、イグニッションスイッチＯＮのときはステッ
プ１１に戻って以下の処理を繰返し、ＯＦＦのときは本
プログラムを終了する。
に進み、イグニッションスイッチがＯＦＦされたか否か
を判定し、イグニッションスイッチＯＮのときはステッ
プ１１に戻って以下の処理を繰返し、ＯＦＦのときは本
プログラムを終了する。
【００２８】以上の制御手順を繰返し実行し充電した時
の特性図が図４である。充電初期は、制御変数ＶNの値
と実際のバッテリ電圧ＶBとの差が大きいので、トラン
ジスタ６に印加されるパルス電圧のオンデューティは増
加されるが、前述した様に、最大充電電流Ｉｃが制限さ
れるので、定電流充電となる。過大な充電電流が流れな
いので、過大電流によるバッテリ活動物質の破壊がなく
なり、バッテリ短寿命化が回避される。この定電流充電
により、バッテリ電圧ＶBは上昇する。尚、この定電流
充電中は、図７ステップ２３における判定はＹＥＳとな
り変数υ3が計算されるが、ステップ２４での充電電流
ＩBは５０Ａのため、υ3＝０となり、変数ＶNはυ3によ
って減少することはない。
の特性図が図４である。充電初期は、制御変数ＶNの値
と実際のバッテリ電圧ＶBとの差が大きいので、トラン
ジスタ６に印加されるパルス電圧のオンデューティは増
加されるが、前述した様に、最大充電電流Ｉｃが制限さ
れるので、定電流充電となる。過大な充電電流が流れな
いので、過大電流によるバッテリ活動物質の破壊がなく
なり、バッテリ短寿命化が回避される。この定電流充電
により、バッテリ電圧ＶBは上昇する。尚、この定電流
充電中は、図７ステップ２３における判定はＹＥＳとな
り変数υ3が計算されるが、ステップ２４での充電電流
ＩBは５０Ａのため、υ3＝０となり、変数ＶNはυ3によ
って減少することはない。
【００２９】定電流充電によりバッテリ電圧ＶBが上昇
し、変数ＶNに対してあと１Ｖに達すると、図８のステ
ップ２９ｂからステップ２９ｄに進み、オンデューティ
が減少される。これにより充電電流は減少する（この減
少過程で、ＶN−ＶB＞１となると再びオンデューティは
増加する。オンデューティの減少と増加の繰返しで、充
電電流は徐々に減少する。）が、変数υ2，υ3によるＶ
Nの減少分は小さく、このため定電圧充電に近い充電状
態となり、充電電流も従来に比べて高くなる。このた
め、急速充電が可能となる。この定電圧充電の期間Ｔ1
〜Ｔ2は、主に変数υ2による決まり、その期間終了時点
は、前記の「６０分」と平均電流ＡNにより決まる。
し、変数ＶNに対してあと１Ｖに達すると、図８のステ
ップ２９ｂからステップ２９ｄに進み、オンデューティ
が減少される。これにより充電電流は減少する（この減
少過程で、ＶN−ＶB＞１となると再びオンデューティは
増加する。オンデューティの減少と増加の繰返しで、充
電電流は徐々に減少する。）が、変数υ2，υ3によるＶ
Nの減少分は小さく、このため定電圧充電に近い充電状
態となり、充電電流も従来に比べて高くなる。このた
め、急速充電が可能となる。この定電圧充電の期間Ｔ1
〜Ｔ2は、主に変数υ2による決まり、その期間終了時点
は、前記の「６０分」と平均電流ＡNにより決まる。
【００３０】充電開始から６０分が経過すると、それま
で正数であった変数υ2が０となる（ステップ２０）。
またこれとは別に、充電電流の減少率が低下して上記数
１，２による平均電流ＡN1，ＡN2の差が１Ａより小さく
なると、負数となる変数υ3が算出される（ステップ１
９）。そして、この両変数υ2，υ3が変数ＶNに加算さ
れることにより、目標となる充電電圧（変数ＶN）はＴ2
時点で急に減少する。これにより、充電終期での充電電
流は小さく充電電圧は１００％充電におけるバッテリ端
子電圧（１２．８Ｖ）にまで下げられ、過充電が回避さ
れる。
で正数であった変数υ2が０となる（ステップ２０）。
またこれとは別に、充電電流の減少率が低下して上記数
１，２による平均電流ＡN1，ＡN2の差が１Ａより小さく
なると、負数となる変数υ3が算出される（ステップ１
９）。そして、この両変数υ2，υ3が変数ＶNに加算さ
れることにより、目標となる充電電圧（変数ＶN）はＴ2
時点で急に減少する。これにより、充電終期での充電電
流は小さく充電電圧は１００％充電におけるバッテリ端
子電圧（１２．８Ｖ）にまで下げられ、過充電が回避さ
れる。
【００３１】
【発明の効果】本発明によれば、バッテリを過充電にす
ることなく急速充電することができ、しかもバッテリの
寿命を延ばすことができる。
ることなく急速充電することができ、しかもバッテリの
寿命を延ばすことができる。
【図１】本発明の一実施例に係る充電制御装置の回路図
である。
である。
【図２】図１に示す充電制御装置の要部詳細図である。
【図３】図１の充電制御装置の充電特性図である。
【図４】図１の充電制御装置の充電特性を横軸に時間と
って示した実験グラフである。
って示した実験グラフである。
【図５】図２に示す制御回路が行う充電処理手順を示す
フローチャートである。
フローチャートである。
【図６】図２に示す制御回路が行う充電処理手順を示す
フローチャートである。
フローチャートである。
【図７】図２に示す制御回路が行う充電処理手順を示す
フローチャートである。
フローチャートである。
【図８】図７に示すＶN制御出力処理ステップの詳細手
順を示すフローチャートである。
順を示すフローチャートである。
１…車輌用発電機、２…ステータコイル、３…界磁コイ
ル、４…整流器、５…電圧調整器、６…界磁電流制御用
のトランジスタ、７…イグニッションスイッチ、８…電
気負荷、９…バッテリ、１１…制御回路、１２…バッテ
リ液温センサ、１３…充電電流検出センサ、１４…信号
認識回路、１５…スイッチ。
ル、４…整流器、５…電圧調整器、６…界磁電流制御用
のトランジスタ、７…イグニッションスイッチ、８…電
気負荷、９…バッテリ、１１…制御回路、１２…バッテ
リ液温センサ、１３…充電電流検出センサ、１４…信号
認識回路、１５…スイッチ。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 小倉 祐之 神奈川県横浜市神奈川区宝町２番地 日産 自動車株式会社内
Claims (5)
- 【請求項１】 車輌に搭載したバッテリを前記車輌に搭
載した発電機により浮動充電する充電制御装置におい
て、充電初期の充電電流を予め設定した所定値に制限し
て定電流充電を行ない充電中期の目標充電電圧を車輌搭
載電気負荷の許容値に維持して定電圧充電を行う制御回
路を備えることを特徴とする車輌用発電機の充電制御装
置。 - 【請求項２】 請求項１において、バッテリの充電開始
時の目標充電電圧値に上限値を設け、この上限値以下で
バッテリ電圧及びバッテリ液温に応じた目標充電電圧値
を求め、該目標充電電圧値を目標として充電を行ない充
電初期の充電電流を前記所定値に制限することを特徴と
する車輌用発電機の充電制御装置。 - 【請求項３】 請求項１または請求項２において、バッ
テリ充電開始から所定時間以内の充電中期の目標充電電
圧値として、時間経過と共に減少する補正電圧値を目標
充電電圧値に加算することで充電中期の充電電流を増加
させることを特徴とする車輌用発電機の充電制御装置。 - 【請求項４】 請求項１乃至請求項３のいずれかにおい
て、充電中での充電電流の変化を監視し充電電流の変化
が設定値より小さくなった時は目標充電電圧値に負数の
補正電圧値を加算して該充電電流を減少させることを特
徴とする車輌用発電機の充電制御装置。 - 【請求項５】 車輌に搭載したバッテリを前記車輌に搭
載した発電機により浮動充電する充電制御装置におい
て、充電開始時点でのバッテリの放電深さとバッテリ液
温とに応じて設定した充電電圧目標値に、充電開始から
の経過時間に応じて減少する正数の補正値と、充電中の
充電電流の変化が設定値より小さくなった時に充電電流
の値に応じて減少する負数の補正値を加算した値を充電
電圧目標値としてバッテリの充電を行う制御回路を備え
ることを特徴とする車輌用発電機の充電制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23317993A JP3287078B2 (ja) | 1993-09-20 | 1993-09-20 | 車輌用発電機の充電制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23317993A JP3287078B2 (ja) | 1993-09-20 | 1993-09-20 | 車輌用発電機の充電制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0787681A true JPH0787681A (ja) | 1995-03-31 |
| JP3287078B2 JP3287078B2 (ja) | 2002-05-27 |
Family
ID=16950974
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP23317993A Expired - Fee Related JP3287078B2 (ja) | 1993-09-20 | 1993-09-20 | 車輌用発電機の充電制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3287078B2 (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20020003044A (ko) * | 2000-06-30 | 2002-01-10 | 구관영 | 충전시간을 단축시킨 리튬이온전지 충전회로 |
| JP2003111203A (ja) * | 2001-09-28 | 2003-04-11 | Denso Corp | 車両用回転電機駆動装置 |
| KR100390362B1 (ko) * | 2000-09-26 | 2003-07-07 | 엘지전자 주식회사 | 충전기 내장형 휴대폰의 배터리 충전 제어방법 |
| JP2008018965A (ja) * | 2006-07-12 | 2008-01-31 | Tokiko Techno Kk | 燃料供給装置 |
-
1993
- 1993-09-20 JP JP23317993A patent/JP3287078B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20020003044A (ko) * | 2000-06-30 | 2002-01-10 | 구관영 | 충전시간을 단축시킨 리튬이온전지 충전회로 |
| KR100390362B1 (ko) * | 2000-09-26 | 2003-07-07 | 엘지전자 주식회사 | 충전기 내장형 휴대폰의 배터리 충전 제어방법 |
| JP2003111203A (ja) * | 2001-09-28 | 2003-04-11 | Denso Corp | 車両用回転電機駆動装置 |
| JP4591741B2 (ja) * | 2001-09-28 | 2010-12-01 | 株式会社デンソー | 車両用回転電機駆動装置 |
| JP2008018965A (ja) * | 2006-07-12 | 2008-01-31 | Tokiko Techno Kk | 燃料供給装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3287078B2 (ja) | 2002-05-27 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |