JPH09182310A - バッテリ充電装置 - Google Patents

バッテリ充電装置

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JPH09182310A
JPH09182310A JP7342694A JP34269495A JPH09182310A JP H09182310 A JPH09182310 A JP H09182310A JP 7342694 A JP7342694 A JP 7342694A JP 34269495 A JP34269495 A JP 34269495A JP H09182310 A JPH09182310 A JP H09182310A
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JP
Japan
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charging
battery
time
voltage
temperature
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JP7342694A
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English (en)
Inventor
Atsushi Sato
佐藤  淳
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Suzuki Motor Corp
Original Assignee
Suzuki Motor Corp
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Publication date
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    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02JCIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/0029Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries with safety or protection devices or circuits
    • H02J7/00302Overcharge protection
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02JCIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
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    • H02J7/0029Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries with safety or protection devices or circuits
    • H02J7/00309Overheat or overtemperature protection

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)
  • Secondary Cells (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】バッテリやバッテリ充電装置自体に異常がある
時に無理な充電が行われることを回避し、バッテリおよ
びバッテリ充電装置の損傷を防止する。 【解決手段】本発明に係るバッテリ充電装置は、バッテ
リの充電電圧が規定の電圧に達するまで定電流充電を行
い、それ以降一定時間だけ定電圧充電を行う定電流・定
電圧切換充電手段と、充電中にバッテリ温度およびバッ
テリ充電装置温度の少なくとも一方が所定の温度を超え
た場合に、その温度が下がるまで充電を中断させる温度
監視手段とを具備したものにおいて、総充電時間が規定
時間に達すると充電を打ち切る総充電時間規定手段を設
けたことを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、バッテリ充電装置
に関するものである。
【0002】
【従来の技術】バッテリ充電装置において、定電流・定
電圧切換充電手段を備えたものがある。これは、充電開
始からバッテリの充電電圧が規定の電圧に達するまでは
定電流充電を行い、規定の電圧に達した後は定電圧充電
に切り換えて、この定電圧充電を充電タイマーを用いて
一定時間持続させるものである。図6は、このようなバ
ッテリ充電装置における充電電流とバッテリ電圧との関
係を示している。
【0003】この図に示すように、充電開始からバッテ
リの充電電圧が規定電圧であるV1に達する時点T1ま
では定電流充電が行われ、T1以降は定電圧充電に切り
換えられる。これと同時に充電タイマーが起動し、この
充電タイマーの設定時間が終了した時点T2で充電が完
了する。
【0004】充電タイマーの設定時間T1〜T2は、充
電開始からT1までにかかった時間を基準に算出され
る。例えば、充電開始からT1までにかかる時間は、新
しいバッテリでは短く、バッテリが古くなるほど長くな
るため、これに合わせて定電圧充電時間のT1〜T2
も、新しいバッテリでは短く、古いバッテリでは長めに
なる。
【0005】さらに、このようなバッテリ充電装置には
温度監視手段が設けられている。これは、充電中にバッ
テリ温度およびバッテリ充電装置温度を監視し、その少
なくとも一方が所定の温度を超えた場合には直ちに充電
を中断させ、温度が下がるのを待ってから充電を再開さ
せるものである。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うなバッテリ充電装置では、例えばバッテリが内部短絡
を起こしていたり、温度監視手段や充電電圧を検出する
手段に異常が起きた場合には、バッテリ充電電圧がV1
に達しなかったり、V1に達していても検出されないの
で、ひたすら充電が続けられ、過充電によりバッテリや
バッテリ充電装置が損傷する恐れがある。
【0007】また、例えばバッテリ充電装置の冷却装置
が故障した場合、装置の内部温度上昇に伴い温度監視手
段が充電の中断、再開を繰り返すようになるが、このよ
うな時にはバッテリ充電電圧がV1に達するまでに多大
な時間が掛かり、充電が終了するまでに通常の何倍もの
時間を要してしまう。
【0008】本発明は、このような問題点を解決するた
めになされたもので、バッテリやバッテリ充電装置自体
に異常がある時に無理な充電が行われることを回避し、
バッテリおよびバッテリ充電装置の損傷を防止すること
のできるバッテリ充電装置を提供することを目的とす
る。
【0009】また、本発明のもう一つの目的は、バッテ
リやバッテリ充電装置自体に異常が発生した場合に、そ
の異常を迅速に使用者に知らせることにある。
【0010】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明に係るバッテリ充電装置は、請求項1に記載
したように、バッテリの充電電圧が規定の電圧に達する
まで定電流充電を行い、それ以降一定時間だけ定電圧充
電を行う定電流・定電圧切換充電手段と、充電中にバッ
テリ温度およびバッテリ充電装置温度の少なくとも一方
が所定の温度を超えた場合に、その温度が下がるまで充
電を中断させる温度監視手段とを具備したバッテリ充電
装置において、総充電時間が規定時間に達すると充電を
打ち切る総充電時間規定手段を設けた。
【0011】また、本発明に係るバッテリ充電装置は、
請求項2に記載したように、上記総充電時間規定手段が
作用して充電が打ち切られた場合に異常警告を発する異
常警告手段を設けた。
【0012】
【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施形態につい
て図面を参照しながら説明する。
【0013】図1は、本発明に係るバッテリ充電装置の
構成を示すブロック図である。このバッテリ充電装置1
は、例えば電動モータとバッテリを搭載して走行する小
型電動車両に搭載されるものである。
【0014】このバッテリ充電装置1において、AC1
00V入力端子2は、例えば家庭用のAC100V電源
に接続される。また、充電出力端子3の (+)端子と (-)
端子は、それぞれ図示しないバッテリの (+),(-)端子に
接続される。
【0015】AC100V入力端子2にAC100V電
源が印加されると、スイッチングレギュレータ制御回路
4、スイッチングレギュレータ駆動回路5、出力電圧制
御回路6、ワンチップマイコン7等が連動し、バッテリ
が充電される。その際に発信されるインターロック信号
により、小型電動車両の走行制御コントローラ(非図
示)にバッテリ充電中の表示がなされ、バッテリ充電時
における走行規制がなされる。
【0016】そして、例えばワンチップマイコン7に、
定電流・定電圧切換充電手段8が設けられている。この
定電流・定電圧切換充電手段8は、充電開始からバッテ
リの充電電圧が規定電圧に達するまでは定電流充電を行
い、規定電圧に達した後は定電圧充電に切り換えて、こ
の定電圧充電をワンチップマイコン7に設けられた充電
タイマー9を用いて一定時間持続させるものである。
【0017】また、ワンチップマイコン7には温度監視
手段11が設けられている。この温度監視手段11には、バ
ッテリ側に設けられた温度センサからバッテリ温度信号
が入力されるとともに、ヒートシンク温度センサ12によ
り測定されたバッテリ充電装置1の放熱部(ヒートシン
ク)の温度が入力される。そして、温度監視手段11はバ
ッテリ温度およびヒートシンク温度の少なくとも一方が
所定の温度を超えた場合には直ちに充電電圧を0にし、
その温度が下がるまで充電を中断させる。
【0018】なお、このバッテリ充電装置1には冷却フ
ァン13が設けられており、充電中は常時この冷却ファン
13が作動してヒートシンク等の放熱部が冷却されるよう
になっている。一方、バッテリ側には図示しない液面セ
ンサが設けられており、万一バッテリの液面が低下した
際には、この液面センサからワンチップマイコン7にバ
ッテリ液面信号が入力され、LED14等の点灯により警
告がなされるようになっている。
【0019】さて、ワンチップマイコン7には総充電時
間規定手段15が設けられている。この総充電時間規定手
段15は、図2に示すように、充電開始からの総充電時間
Tmax が規定時間に達した時点で充電を終了させるタイ
マーとしての機能を持つ。この総充電時間Tmax の長さ
は、バッテリおよびバッテリ充電装置1に異常がない場
合において、例えば充電タイマー9の設定時間T1〜T
2が終わるまでよりも幾分長めに設定される。
【0020】また、ワンチップマイコン7にはアラーム
駆動回路16およびアラーム17が接続されている。このア
ラーム駆動回路16およびアラーム17は、上に述べた総充
電時間規定手段15が作用して充電が打ち切られた場合に
異常警告を発する異常警告手段である。
【0021】このように構成されたバッテリ充電装置1
でバッテリ充電を行う場合、ワンチップマイコン7に設
けられた定電流・定電圧切換充電手段8の作用により、
図2に示すように充電開始からバッテリの充電電圧が規
定電圧であるV1に達する時点T1までは定電流充電が
行われ、T1以降は定電圧充電に切り換えられる。これ
と同時に充電タイマー9が起動し、この充電タイマー9
の設定時間T1〜T2が終了した時点で充電が完了す
る。
【0022】しかし、図3に示すように、例えばバッテ
リの劣化や内部短絡等の異常により充電電圧がV1に到
達するのが遅い場合、もしくは充電電圧がV1に到達し
ない場合には、総充電時間Tmax になった時点で総充電
時間規定手段15の作用により充電電流が0に落とされ、
強制的に充電が打ち切られる。
【0023】また、例えばバッテリ充電装置1の冷却フ
ァン13が故障した場合にはヒートシンク等の放熱部が過
熱するため、ワンチップマイコン7に設けられた温度監
視手段11が装置内部温度の過熱を検知して直ちに充電電
流を0にし、過熱部の温度が下がるまで充電を中断させ
る。そして、過熱部の温度が下がり次第充電が再開され
る。
【0024】したがって、このような場合には図4に示
すようにバッテリの充電電圧は段階的に上昇、下降を繰
り返し、バッテリ電圧がV1に達するまでに多大な時間
が掛かる。しかし、それ以前に総充電時間がTmax とな
るため、総充電時間規定手段15が作用して充電が打ち切
られる。
【0025】そして、図3や図4のような状態となって
総充電時間規定手段15が作用し、充電が打ち切られた場
合には、アラーム駆動回路16が起動し、アラーム17から
警報音等が発される。
【0026】次に、以上のように構成されたバッテリ充
電装置1の作動を、図5に示すフローチャートに基づい
て説明する。
【0027】まず、定電流充電で充電が開始され、入力
データ演算、充電出力演算が実行される(S1〜S
3)。次にS4において充電タイマー9のスタートか否
かが照合されるが、この時点では充電タイマー9がスタ
ートしていないのでNOとなり、S5へ進んでバッテリ
充電電圧が規定電圧V1に達したかが照合される。
【0028】S5がYESの場合は、定電流・定電圧切
換充電手段8が定電流充電から定電圧充電に切り換え、
同時に充電タイマー9がリセットされ(S9)、充電タ
イマー9がスタートする(S10)。そして、充電タイマ
ー9がカウントする間は定電圧充電が継続される。その
後、S2に戻ってS3、S4が反復され、S4がYES
となるのでS11において充電タイマー9のカウントアッ
プが照合される。
【0029】S11がYESの場合は充電が停止され(S
12)、充電終了の表示がなされて充電が完了する(S1
3)。また、S11がNOの場合はS2に戻り、充電タイ
マー9がカウントアップするまでS2、S3、S4、S
11が反復され、カウントアップとともにS11がYESと
なって最終的にS13で充電が完了する。
【0030】ところで、S5においてバッテリ充電電圧
が規定電圧V1に達していない場合は、S6で総充電時
間規定手段15が規定する総充電時間Tmax のカウントア
ップが照合される。このS6がNOの場合はS2に戻
り、S2〜S6が反復される。そして、S5がYESに
ならないうちに総充電時間Tmax がカウントアップされ
た時には総充電時間規定手段15の作用により充電が打ち
切られ(S7)、アラーム17から警報が発せられる(S
8)。
【0031】このように、このバッテリ充電装置1によ
れば、標準的な充電時間内にバッテリの充電電圧が規定
電圧に達しない時にはバッテリもしくはバッテリ充電装
置1に異常があると見なされ、総充電時間規定手段15が
作用して充電が打ち切られる。
【0032】このため、バッテリやバッテリ充電装置1
自体に異常がある時に無理な充電状態が長時間に亘って
継続されることがなくなり、バッテリおよびバッテリ充
電装置1の損傷を防止することができる。しかも、総充
電時間規定手段15の作動と共にアラーム17が作動して警
報が発せられるため、使用者は迅速に異常を認知するこ
とができる。
【0033】
【発明の効果】以上説明したように、本発明に係るバッ
テリ充電装置は、バッテリの充電電圧が規定の電圧に達
するまで定電流充電を行い、それ以降一定時間だけ定電
圧充電を行う定電流・定電圧切換充電手段と、充電中に
バッテリ温度およびバッテリ充電装置温度の少なくとも
一方が所定の温度を超えた場合に、その温度が下がるま
で充電を中断させる温度監視手段とを具備したバッテリ
充電装置において、総充電時間が規定時間に達すると充
電を打ち切る総充電時間規定手段を設けたことを特徴と
するものである。
【0034】このように構成すれば、バッテリやバッテ
リ充電装置自体に異常があって充電時間が長くなる場合
には強制的に充電が打ち切られ、無理な充電が行われる
ことがないので、バッテリおよびバッテリ充電装置の損
傷を防止することができる。
【0035】また、本発明に係るバッテリ充電装置は、
上記総充電時間規定手段が作用して充電が打ち切られた
場合に異常警告を発する異常警告手段を設けたので、バ
ッテリやバッテリ充電装置自体の異常を使用者が迅速に
知ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係るバッテリ充電装置の構成を示すブ
ロック図。
【図2】バッテリおよびバッテリ充電装置に異常がない
場合における充電特性図。
【図3】バッテリに異常がある場合における充電特性
図。
【図4】バッテリ充電装置に異常がある場合における充
電特性図。
【図5】バッテリ充電装置の作動を示すフローチャー
ト。
【図6】従来の技術を示す充電特性図。
【符号の説明】
1 バッテリ充電装置 7 ワンチップマイコン 8 定電流・定電圧切換充電手段 11 温度監視手段 15 総充電時間規定手段 17 異常警告手段としてのアラーム
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成8年4月8日
【手続補正1】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0004
【補正方法】変更
【補正内容】
【0004】充電タイマーの設定時間T1〜T2は、充
電開始からT1までにかかった時間を基準に算出され
る。例えば、充電開始からT1までにかかる時間は、そ
のバッテリの放電が浅ければ短く、逆に放電が深ければ
長くなるため、充電開始からT1までの時間が短ければ
T1〜T2も短く、逆に長ければT1〜T2も長く設定
される。そして、このT1〜T2の時間調整により、充
電量を適性化している。
【手続補正2】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0019
【補正方法】変更
【補正内容】
【0019】さて、ワンチップマイコン7には総充電時
間規定手段15が設けられている。この総充電時間規定手
段15は、図2に示すように、充電開始からの総充電時間
Tmax が規定時間に達した時点で充電を終了させるタイ
マーとしての機能を持つ。この総充電時間Tmax の長さ
は、バッテリおよびバッテリ充電装置1に異常がない場
合において、例えば充電電圧がV1に達するまでの時間
(充電開始〜T1)が最大となる場合に設定される充電
タイマー9の設定時間T1〜T2よりも幾分長めに設定
される。
【手続補正3】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図2
【補正方法】変更
【補正内容】
【図2】
【手続補正4】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図6
【補正方法】変更
【補正内容】
【図6】
フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 H02J 7/00 H02J 7/00 Y

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 バッテリの充電電圧が規定の電圧に達す
    るまで定電流充電を行い、それ以降一定時間だけ定電圧
    充電を行う定電流・定電圧切換充電手段8と、充電中に
    バッテリ温度およびバッテリ充電装置温度の少なくとも
    一方が所定の温度を超えた場合に、その温度が下がるま
    で充電を中断させる温度監視手段11とを具備したバッテ
    リ充電装置において、総充電時間が規定時間に達すると
    充電を打ち切る総充電時間規定手段15を設けたことを特
    徴とするバッテリ充電装置1。
  2. 【請求項2】 上記総充電時間規定手段15が作用して充
    電が打ち切られた場合に異常警告を発する異常警告手段
    (例えばアラーム17)を設けた請求項1に記載のバッテ
    リ充電装置。
JP7342694A 1995-12-28 1995-12-28 バッテリ充電装置 Pending JPH09182310A (ja)

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