JPH08106921A - 自動車用バッテリの充電方法及び装置 - Google Patents
自動車用バッテリの充電方法及び装置Info
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- JPH08106921A JPH08106921A JP6239296A JP23929694A JPH08106921A JP H08106921 A JPH08106921 A JP H08106921A JP 6239296 A JP6239296 A JP 6239296A JP 23929694 A JP23929694 A JP 23929694A JP H08106921 A JPH08106921 A JP H08106921A
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- charging
- battery
- voltage
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- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
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- Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)
- Secondary Cells (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 自動車用バッテリの充電効率を良くする。
【構成】 充電開始当初は定電力充電部によってバッテ
リを入力電源の最大電力で定電力充電し、電圧比較部に
よってバッテリ電圧が水素過電圧に到達したと判定した
場合に定電圧充電部によって定電圧充電に切り換えてバ
ッテリを充電する。これによって、バッテリへの充電電
気量が充電開始当初が大きくし、短時間で満充電にす
る。
リを入力電源の最大電力で定電力充電し、電圧比較部に
よってバッテリ電圧が水素過電圧に到達したと判定した
場合に定電圧充電部によって定電圧充電に切り換えてバ
ッテリを充電する。これによって、バッテリへの充電電
気量が充電開始当初が大きくし、短時間で満充電にす
る。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は自動車用バッテリの充
電方法及び充電装置に関する。
電方法及び充電装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、電気自動車の実用化のために技術
開発が進められているが、電気自動車では１２Ｖ電圧の
バッテリを２４台搭載するのが一般的である。
開発が進められているが、電気自動車では１２Ｖ電圧の
バッテリを２４台搭載するのが一般的である。
【０００３】そして電気自動車ではこれらのバッテリが
駆動源となるので、その充電が頻繁に必要となる。
駆動源となるので、その充電が頻繁に必要となる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】ところが、従来の自動
車用バッテリの充電方法は、図５に示すように充電開始
当初は、バッテリ電圧が水素過電圧になるまで充電電流
を一定に維持しながら充電する定電流充電を行い、バッ
テリ電圧がその水素過電圧になれば充電電圧を一定に維
持しながら充電する定電圧充電に切り換えて、所定時
間、充電を継続する方法であった。
車用バッテリの充電方法は、図５に示すように充電開始
当初は、バッテリ電圧が水素過電圧になるまで充電電流
を一定に維持しながら充電する定電流充電を行い、バッ
テリ電圧がその水素過電圧になれば充電電圧を一定に維
持しながら充電する定電圧充電に切り換えて、所定時
間、充電を継続する方法であった。
【０００５】このような従来の定電流−定電圧充電方法
では、次のような問題点があった。この定電流−定電圧
充電方法では、定電圧充電に切替える瞬間に最大電力を
バッテリに与えることになり、それまでは電圧の上昇と
共に徐々に充電電力が上昇することになり、充電開始当
初から最大電力で充電する場合よりは充電時間が長くか
かることになる。
では、次のような問題点があった。この定電流−定電圧
充電方法では、定電圧充電に切替える瞬間に最大電力を
バッテリに与えることになり、それまでは電圧の上昇と
共に徐々に充電電力が上昇することになり、充電開始当
初から最大電力で充電する場合よりは充電時間が長くか
かることになる。
【０００６】ところで、電気自動車が普及すれば一般消
費者が利用することになるが、その場合、一般消費者は
家庭の電力設備を用いて充電を行わなければならない。
一般家庭で利用できる電力設備は深夜電力として最大、
２００Ｖ、３０Ａ程度であり、その給電時間は深夜の８
時間だけである。
費者が利用することになるが、その場合、一般消費者は
家庭の電力設備を用いて充電を行わなければならない。
一般家庭で利用できる電力設備は深夜電力として最大、
２００Ｖ、３０Ａ程度であり、その給電時間は深夜の８
時間だけである。
【０００７】ところが、従来の定電流−定電圧充電方法
は事業所用の大容量の電力設備に対応させたものであ
り、大電流（８０Ａ程度）が得られる場合には深夜８時
間のような制約の中でも満充電が可能であるが、一般家
庭用の電力設備の容量では電流が最大３０Ａ程度であっ
て、事業所用の電力設備のような大電流が得られないた
めに、従来の充電方法では満充電できないことになる。
そこで、このような容量の電力設備で自動車用バッテリ
を満充電しようとすれば、効率の良い充電方法を採用し
なければならない。
は事業所用の大容量の電力設備に対応させたものであ
り、大電流（８０Ａ程度）が得られる場合には深夜８時
間のような制約の中でも満充電が可能であるが、一般家
庭用の電力設備の容量では電流が最大３０Ａ程度であっ
て、事業所用の電力設備のような大電流が得られないた
めに、従来の充電方法では満充電できないことになる。
そこで、このような容量の電力設備で自動車用バッテリ
を満充電しようとすれば、効率の良い充電方法を採用し
なければならない。
【０００８】この発明はこのような技術的課題を解決す
るために発明されたもので、比較的小容量の電力設備で
も効率良く充電することができる自動車用バッテリの充
電方法及び充電装置を提供することを目的とする。
るために発明されたもので、比較的小容量の電力設備で
も効率良く充電することができる自動車用バッテリの充
電方法及び充電装置を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】請求項１の発明の自動車
用バッテリの充電方法は、バッテリ電圧があらかじめ設
定した水素過電圧に到達するまで充電電力を一定に保ち
ながら充電し、水素過電圧に到達すれば、充電電圧を当
該電圧に保ちながら定電圧充電を所定時間継続すること
を特徴とするものである。
用バッテリの充電方法は、バッテリ電圧があらかじめ設
定した水素過電圧に到達するまで充電電力を一定に保ち
ながら充電し、水素過電圧に到達すれば、充電電圧を当
該電圧に保ちながら定電圧充電を所定時間継続すること
を特徴とするものである。
【００１０】請求項２の発明の自動車用バッテリの充電
装置は、バッテリ電圧を検出する電圧検出部と、バッテ
リへの充電電流を検出する電流検出部と、バッテリの水
素過電圧を設定する電圧設定部と、電圧設定部が与える
水素過電圧と電圧検出部が検出するバッテリ電圧とを比
較する電圧比較部と、バッテリに充電電力を一定にして
充電する定電力充電部と、バッテリに水素過電圧の一定
電圧で充電する定電圧充電部と、充電開始当初は定電力
充電部によってバッテリを充電させ、電圧比較部がバッ
テリ電圧が水素過電圧に到達したと判定した場合に定電
圧充電部によってバッテリを充電させる充電方式切替部
とを備えたものである。
装置は、バッテリ電圧を検出する電圧検出部と、バッテ
リへの充電電流を検出する電流検出部と、バッテリの水
素過電圧を設定する電圧設定部と、電圧設定部が与える
水素過電圧と電圧検出部が検出するバッテリ電圧とを比
較する電圧比較部と、バッテリに充電電力を一定にして
充電する定電力充電部と、バッテリに水素過電圧の一定
電圧で充電する定電圧充電部と、充電開始当初は定電力
充電部によってバッテリを充電させ、電圧比較部がバッ
テリ電圧が水素過電圧に到達したと判定した場合に定電
圧充電部によってバッテリを充電させる充電方式切替部
とを備えたものである。
【００１１】
【作用】請求項１の発明の自動車用バッテリの充電方法
では、バッテリの充電開始当初から入力電源の最大電力
に設定して充電し、水素過電圧に到達すれば定電圧充電
に切替えることにより、バッテリへの充電電気量を充電
開始当初から大きくすることができ、それだけ短時間で
満充電を行うことができるようになる。
では、バッテリの充電開始当初から入力電源の最大電力
に設定して充電し、水素過電圧に到達すれば定電圧充電
に切替えることにより、バッテリへの充電電気量を充電
開始当初から大きくすることができ、それだけ短時間で
満充電を行うことができるようになる。
【００１２】請求項２の発明の自動車用バッテリの充電
装置では、充電開始当初は定電力充電部によってバッテ
リを入力電源の最大電力で定電力充電し、電圧比較部が
バッテリ電圧が水素過電圧に到達したと判定した場合に
定電圧充電部によって定電圧充電に切り換えてバッテリ
を充電する。これによって、バッテリへの充電電気量を
充電開始当初から大きくすることができ、それだけ短時
間で満充電を行うことができる。
装置では、充電開始当初は定電力充電部によってバッテ
リを入力電源の最大電力で定電力充電し、電圧比較部が
バッテリ電圧が水素過電圧に到達したと判定した場合に
定電圧充電部によって定電圧充電に切り換えてバッテリ
を充電する。これによって、バッテリへの充電電気量を
充電開始当初から大きくすることができ、それだけ短時
間で満充電を行うことができる。
【００１３】
【実施例】以下、この発明の実施例を図に基づいて詳説
する。図１は請求項２の発明の充電装置の一実施例の機
能ブロック図を示しており、この充電装置は請求項１の
発明の充電方法を使用する。
する。図１は請求項２の発明の充電装置の一実施例の機
能ブロック図を示しており、この充電装置は請求項１の
発明の充電方法を使用する。
【００１４】この実施例の充電装置１は、家庭用電源２
とバッテリ３との間に接続して定電力−定電圧充電制御
を行うものであり、バッテリ３の電圧を常時検出する電
圧検出部４、バッテリ３への充電電流を検出する電流検
出部５、バッテリ液の温度を検出する温度検出部６を備
えている。また、バッテリ３の水素過電圧を液温度との
関係で可変設定する定電圧設定部７、定電圧設定部７が
設定する所定電圧と電圧検出部４が検出するバッテリ電
圧とを比較し、バッテリ電圧が所定電圧に到達していれ
ば充電方式切替信号を出力する電圧比較部８、バッテリ
液温度との関係で定電圧充電時間を可変設定するタイマ
設定部９、充電電流を積分して充電電気量を算出する充
電電気量演算部１０、バッテリ３の初期電圧、液温度、
充電時間などの種々の充電特性の履歴を記憶する充電特
性記憶部１１を備えている。
とバッテリ３との間に接続して定電力−定電圧充電制御
を行うものであり、バッテリ３の電圧を常時検出する電
圧検出部４、バッテリ３への充電電流を検出する電流検
出部５、バッテリ液の温度を検出する温度検出部６を備
えている。また、バッテリ３の水素過電圧を液温度との
関係で可変設定する定電圧設定部７、定電圧設定部７が
設定する所定電圧と電圧検出部４が検出するバッテリ電
圧とを比較し、バッテリ電圧が所定電圧に到達していれ
ば充電方式切替信号を出力する電圧比較部８、バッテリ
液温度との関係で定電圧充電時間を可変設定するタイマ
設定部９、充電電流を積分して充電電気量を算出する充
電電気量演算部１０、バッテリ３の初期電圧、液温度、
充電時間などの種々の充電特性の履歴を記憶する充電特
性記憶部１１を備えている。
【００１５】さらにこの実施例の充電装置は、電圧比較
部８の指令に基づいて充電開始当初に定電力充電を実行
する定電力充電制御部１２、電圧比較部８の切替信号を
受けて定電圧充電を実行する定電圧充電制御部１３、そ
してこれらの各部４〜１３の動作の統括制御を行う統括
制御部１４を備えている。
部８の指令に基づいて充電開始当初に定電力充電を実行
する定電力充電制御部１２、電圧比較部８の切替信号を
受けて定電圧充電を実行する定電圧充電制御部１３、そ
してこれらの各部４〜１３の動作の統括制御を行う統括
制御部１４を備えている。
【００１６】次に、上記構成の自動車用バッテリの充電
装置によるバッテリの充電動作について、図２のフロー
チャートに基づいて説明する。バッテリ３の電圧が低下
して充電が必要になれば、この充電装置１に接続する。
装置によるバッテリの充電動作について、図２のフロー
チャートに基づいて説明する。バッテリ３の電圧が低下
して充電が必要になれば、この充電装置１に接続する。
【００１７】電圧比較部８は充電開始当初、定電力充電
制御部１２に対して充電指令を与えており、定電力充電
制御部１２は定電力充電を開始する。この定電力充電制
御部１２による定電力制御は、次のように実行される。
制御部１２に対して充電指令を与えており、定電力充電
制御部１２は定電力充電を開始する。この定電力充電制
御部１２による定電力制御は、次のように実行される。
【００１８】温度検出部６により検出されるバッテリ３
の液温度に基づき、定電圧設定部７がこの液温度に対応
する水素過電圧を図３に示すグラフ（実際には、このグ
ラフに対応するデータテーブルが登録されている）に基
づいて算出し、定電力充電を停止させる定電圧を設定す
る（ステップＳ１，Ｓ２）。また電圧検出部４がバッテ
リ電圧を検出して入力する（ステップＳ３）。
の液温度に基づき、定電圧設定部７がこの液温度に対応
する水素過電圧を図３に示すグラフ（実際には、このグ
ラフに対応するデータテーブルが登録されている）に基
づいて算出し、定電力充電を停止させる定電圧を設定す
る（ステップＳ１，Ｓ２）。また電圧検出部４がバッテ
リ電圧を検出して入力する（ステップＳ３）。
【００１９】定電力充電制御部１２は、これらの液温度
及びバッテリ電圧に基づき、充電特性記憶部１１の登録
データを参照して充電電流を算出し、当該充電電流を電
源２からバッテリ３に供給されるようにして定電力充電
を開始する（ステップＳＳ３〜Ｓ６）。
及びバッテリ電圧に基づき、充電特性記憶部１１の登録
データを参照して充電電流を算出し、当該充電電流を電
源２からバッテリ３に供給されるようにして定電力充電
を開始する（ステップＳＳ３〜Ｓ６）。
【００２０】充電特性記憶部１１に登録されている充電
特性は、定電力充電する場合に現在のバッテリ電圧に対
して必要とする充電電流を液温度毎に与えるデータテー
ブルであり、これは使用するバッテリの特性によって一
律ではないために、使用するバッテリ３毎に自己学習に
よって実験的に順次登録されていくものとする。
特性は、定電力充電する場合に現在のバッテリ電圧に対
して必要とする充電電流を液温度毎に与えるデータテー
ブルであり、これは使用するバッテリの特性によって一
律ではないために、使用するバッテリ３毎に自己学習に
よって実験的に順次登録されていくものとする。
【００２１】定電力充電が継続されている間は、電流検
出部５が充電電流を検出し、これに基づいて充電電気量
演算部１０が充電電流を積分していき（ステップＳ
７）、また常時、電圧比較部８が電圧検出部４が検出す
るバッテリ電圧を定電圧設定部７が設定する定電圧と比
較し、バッテリ電圧が定電圧に到達しない間は定電力充
電を継続させる（ステップＳ８，Ｓ９）。
出部５が充電電流を検出し、これに基づいて充電電気量
演算部１０が充電電流を積分していき（ステップＳ
７）、また常時、電圧比較部８が電圧検出部４が検出す
るバッテリ電圧を定電圧設定部７が設定する定電圧と比
較し、バッテリ電圧が定電圧に到達しない間は定電力充
電を継続させる（ステップＳ８，Ｓ９）。
【００２２】この定電力充電においてバッテリ電圧が定
電圧に到達すれば、電圧比較部８は定電圧充電制御部１
３に切替指令を与え、定電力充電から定電圧充電に切替
える（ステップＳ１０）。
電圧に到達すれば、電圧比較部８は定電圧充電制御部１
３に切替指令を与え、定電力充電から定電圧充電に切替
える（ステップＳ１０）。
【００２３】この定電圧充電に切り替わった後は、タイ
マ設定部９が設定する所定の時間だけ定電圧充電を行
い、タイムアップすれば充電完了する（ステップＳ１
１，Ｓ１２）。なお、この定電圧充電に必要な充電時間
はバッテリ３の液温度によって変化するので、タイマ設
定部９が内蔵する液温度−充電時間テーブルに基づいて
決定する。
マ設定部９が設定する所定の時間だけ定電圧充電を行
い、タイムアップすれば充電完了する（ステップＳ１
１，Ｓ１２）。なお、この定電圧充電に必要な充電時間
はバッテリ３の液温度によって変化するので、タイマ設
定部９が内蔵する液温度−充電時間テーブルに基づいて
決定する。
【００２４】以上のようにして充電装置１が行う定電力
−定電圧充電の充電パターンは図４に示すようなものと
なる。すなわち、充電開始当初、バッテリ電圧が定電圧
目標値として設定した水素過電圧に到達するまでは、充
電電流×充電電圧＝一定となる定電力充電を行い、その
後、水素過電圧を定電圧目標値として定電圧充電を一定
時間行うのである。ここで、水素過電圧はバッテリ液温
度によって異なるので、充電特性記憶部１１に登録され
た特性テーブルを参照し、実際の液温度に対応する水素
過電圧を読み出し、その水素過電圧となるまで定電力充
電を行うことになる。
−定電圧充電の充電パターンは図４に示すようなものと
なる。すなわち、充電開始当初、バッテリ電圧が定電圧
目標値として設定した水素過電圧に到達するまでは、充
電電流×充電電圧＝一定となる定電力充電を行い、その
後、水素過電圧を定電圧目標値として定電圧充電を一定
時間行うのである。ここで、水素過電圧はバッテリ液温
度によって異なるので、充電特性記憶部１１に登録され
た特性テーブルを参照し、実際の液温度に対応する水素
過電圧を読み出し、その水素過電圧となるまで定電力充
電を行うことになる。
【００２５】このようにして実行される定電力−定電圧
充電方法によれば、図４に斜線で施したＡの部分だけ、
従来の定電流−定電圧充電方法に比べて充電電気量が多
くなり、それだけ早く、つまりΔｔだけ早く水素過電圧
まで充電することができ、全体として充電時間を早くす
ることができるようになる。
充電方法によれば、図４に斜線で施したＡの部分だけ、
従来の定電流−定電圧充電方法に比べて充電電気量が多
くなり、それだけ早く、つまりΔｔだけ早く水素過電圧
まで充電することができ、全体として充電時間を早くす
ることができるようになる。
【００２６】実験によれば、２００Ｖ、３０Ａの電源を
用いて定格１２Ｖで直列に２４台並べられたバッテリを
充電する場合、冬場の液温度が低い条件下で、従来の定
電流−定電圧充電方法によれば１１〜１２時間かかって
いたのが、この発明の方法及び装置によれば、８時間程
度と完了できるようになった。
用いて定格１２Ｖで直列に２４台並べられたバッテリを
充電する場合、冬場の液温度が低い条件下で、従来の定
電流−定電圧充電方法によれば１１〜１２時間かかって
いたのが、この発明の方法及び装置によれば、８時間程
度と完了できるようになった。
【００２７】
【発明の効果】以上のように、請求項１の発明の自動車
用バッテリの充電方法によれば、バッテリの充電開始当
初から入力電源の最大電力に設定して充電し、水素過電
圧に到達すれば定電圧充電に切替えるようにしたので、
バッテリへの充電電気量を充電開始当初から大きくする
ことができ、それだけ短時間で満充電を行うことができ
る。
用バッテリの充電方法によれば、バッテリの充電開始当
初から入力電源の最大電力に設定して充電し、水素過電
圧に到達すれば定電圧充電に切替えるようにしたので、
バッテリへの充電電気量を充電開始当初から大きくする
ことができ、それだけ短時間で満充電を行うことができ
る。
【００２８】請求項２の発明の自動車用バッテリの充電
装置によれば、充電開始当初は定電力充電部によってバ
ッテリを入力電源の最大電力で定電力充電し、電圧比較
部がバッテリ電圧が水素過電圧に到達したと判定した場
合に定電圧充電部によって定電圧充電に切り換えてバッ
テリを充電することができ、これによって、バッテリへ
の充電電気量を充電開始当初から大きくすることがで
き、それだけ短時間で満充電を行うことができる。
装置によれば、充電開始当初は定電力充電部によってバ
ッテリを入力電源の最大電力で定電力充電し、電圧比較
部がバッテリ電圧が水素過電圧に到達したと判定した場
合に定電圧充電部によって定電圧充電に切り換えてバッ
テリを充電することができ、これによって、バッテリへ
の充電電気量を充電開始当初から大きくすることがで
き、それだけ短時間で満充電を行うことができる。
【図１】請求項２の発明の自動車用バッテリの充電装置
の回路ブロック図。
の回路ブロック図。
【図２】上記実施例の充電処理を示すフローチャート。
【図３】上記実施例における定電圧−液温度特性のグラ
フ。
フ。
【図４】請求項１の発明の自動車用バッテリの充電方法
による充電パターン。
による充電パターン。
【図５】従来の定電圧−定電流充電方法による充電パタ
ーン。
ーン。
１ 充電装置 ２ 電源 ３ バッテリ ４ 電圧検出部 ５ 電流検出部 ６ 温度検出部 ７ 定電圧設定部 ８ 電圧比較部 ９ タイマ設定部 １０ 充電電気量演算部 １１ 充電特性記憶部 １２ 定電力充電制御部 １３ 定電圧充電制御部 １４ 統括制御部
Claims (2)
- 【請求項１】 バッテリ電圧があらかじめ設定した水素
過電圧に到達するまで充電電力を一定に保ちながら充電
し、前記水素過電圧に到達すれば、充電電圧を当該電圧
に保ちながら定電圧充電を所定時間継続することを特徴
とする自動車用バッテリの充電方法。 - 【請求項２】 バッテリ電圧を検出する電圧検出部と、 バッテリへの充電電流を検出する電流検出部と、 バッテリの水素過電圧を設定する電圧設定部と、 前記電圧設定部が与える水素過電圧と前記電圧検出部が
検出するバッテリ電圧とを比較する電圧比較部と、 バッテリに充電電力を一定にして充電する定電力充電部
と、 バッテリに前記水素過電圧の一定電圧で充電する定電圧
充電部と、 充電開始当初は前記定電力充電部によってバッテリを充
電させ、前記電圧比較部がバッテリ電圧が水素過電圧に
到達したと判定した場合に前記定電圧充電部によってバ
ッテリを充電させる充電方式切替部とを備えて成る自動
車用バッテリの充電装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6239296A JPH08106921A (ja) | 1994-10-03 | 1994-10-03 | 自動車用バッテリの充電方法及び装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6239296A JPH08106921A (ja) | 1994-10-03 | 1994-10-03 | 自動車用バッテリの充電方法及び装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08106921A true JPH08106921A (ja) | 1996-04-23 |
Family
ID=17042627
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6239296A Pending JPH08106921A (ja) | 1994-10-03 | 1994-10-03 | 自動車用バッテリの充電方法及び装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08106921A (ja) |
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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-
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