JPH09219936A - 充電制御方法とそれを用いた充電制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】一台の装置において、種々の充電条件を迅速に
設定し、且つ精度の高い充電を行うことのできる充電制
御方法と、充電制御装置を提供すること。 【解決手段】電池温度係数の設定や定電流値の設定、あ
るいは定電圧値の設定と言った充電条件の設定パラメー
タを、必要となる各機能毎に分類し、且つそれぞれの設
定パラメータの設定すべき内容となる条件パラメータと
を対応させた状態で記憶させておき、充電条件の設定操
作に当たっては、その設定段階を追って、一つの設定パ
ラメータに対応する条件パラメータのデータを順次入力
することを繰り返し、この設定データと対応付けられた
各条件パラメータの組み合わせを充電条件として決定す
ること、および、充電器からの情報を処理して充電条件
に補正をかけることを、ＣＰＵを用いて行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は蓄電池等の充電制御
方法に関し、一台の充電装置として実施可能で且つ種々
の蓄電池に対して最適な充電条件を設定することを可能
とし、しかも充電中の蓄電池状態をリアルタイムに取り
込んで充電条件を補正することで、蓄電池の種類に係わ
らず、種々の充電動作に対して最適な充電を行うことを
可能とする技術に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来より鉛バッテリー等の蓄電池を充電
する方式としては、大別すると１段定電圧定電流方式と
２段定電圧定電流方式がある。これは充電時の定電圧定
電流領域が１つしかないか２つあるかの違いであり、充
電される蓄電池の種類などの諸条件によって決定されて
いる。そして実際の充電装置では、一つの充電方式にの
み対応できるように構成されている。これは、対象とな
る蓄電池がほぼ決まっているということ、および充電と
いう作業が、蓄電池に対して定電圧や定電流で一定時間
電力を供給するすることで事足りるという理由によると
ころが大きい。換言すれば、充電という作業は電圧や電
流値の時間的変化を制御するものであるので、シーケン
サーを用いて満時電圧への到達を制御すれば事足りると
いう発想しかなかった。図７には、このような従来の充
電方法に基づく充電装置の構成を、ブロック図として表
している。図示するように、従来の充電方法は特定の充
電方式に基づく一種類の充電プロファイルをシーケンサ
ー１００に記録しておき、インターフェイス基板１０２
を介して接続されたＡＣ／ＤＣスイッチングレギュレー
タ（充電器）１０４に対して、インターフェイス基板１
０２を介してシーケンサー１００からの実行命令を送る
ことで、シーケンサー１００に記録されているプロファ
イルで充電が行われる、というものである。充電動作中
の電圧と電流は、充電器１０４と蓄電池１０６との間に
設けられた電圧計１０８および分流器１１０に接続され
た電流計１１２の指示値として表示される。さらに充電
中における蓄電池１０６の温度については、サーミスタ
１１６をその入力として補正回路１１４を介して充電器
１０４にフィードバックされて適正な充電電圧に制御さ
れ、充電時間の制御については、通常は、作業者がタイ
マーを設定することによって行われている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところが近年では、例
えばＦＡ化の進展による工場の無人化や電気自動車の実
用化研究等、これまでとは比較にならないほど、蓄電池
の利用分野が広がって来ている。従って、蓄電池の種類
もそれに応じて種々多様なものが存在し、１つの用途で
あっても１種類の充電装置だけでは対応困難な状況にな
りつつある。具体的には、無人化の進んだ工場では多種
多様の無人搬送車が使われており、それに搭載されてい
る蓄電池も、搬送車の大きさや用途に応じてその容量や
電圧も様々である。このような背景より、従来の充電装
置でこれに対応するには、多台の充電装置を準備しなけ
ればならない。すなわち、従来の充電装置はシーケンス
制御されているため、一種類の充電方式や条件にしか対
応できないからである。このような充電装置を用いて種
々の充電条件を設定しようとするならば、その都度シー
ケンスの内容を書き換えなければならない。これには多
くの時間が必要であるので、頻繁に異なる蓄電池に対応
することは不可能であり、到底現在の無人化工場の実態
に則したものではない。

【０００４】また、充電装置にコンピュータ等の大容量
の記憶手段を導入し、想定される全ての充電プロファイ
ルをデータとして記憶させ、充電操作に当たってその中
の一つを選択するということも考えられなくはないが、
短い時間で膨大なデータの中から一つの最適なプロファ
イルデータを選択すること自体が人間の能力を越えたも
のであり、これまた到底実現できるものではない。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記課題は、以下のよう
に本発明によって解決される。本発明は、充電操作のう
ちの充電条件の設定と充電中の制御とを一つの演算処理
手段によって行うことができる充電制御方法を提供する
ものである。具体的には、充電条件の設定パラメータ
を、例えば電流計測定レンジの設定、電圧計測定レンジ
の設定、電池温度係数の設定、定電流値の設定、定電圧
値の設定…、と言ったように、必要となる各機能毎に分
類し、且つそれぞれの設定パラメータの設定すべき内容
となる条件パラメータとを対応させた状態で記憶させて
おき、充電条件の設定操作に当たっては、その設定段階
を追って、一つの設定パラメータに対応する条件パラメ
ータのデータを順次入力することを繰り返し、この設定
データと対応付けられた各条件パラメータの組み合わせ
を充電条件として決定するものである。従って、膨大な
組み合わせが考えられる種々のパラメータを、その設定
段階に沿って順に決定していくので、前述のように膨大
なデータの中から一つの最適なプロファイルデータを選
択する、というものではなくなる。このような流れによ
って決定された充電条件で充電器を制御することで、任
意の蓄電池に対して所望の充電動作を行うことができ
る。さらに充電動作中においては、充電電圧や充電電流
あるいは蓄電池の温度等のデータを、リアルタイムに読
み取りながら充電条件に補正をかけ、決定された充電条
件と等価となる補正条件で充電動作が行われる。なお補
正の必要がない時には、設定された充電条件で充電が行
われることは勿論である。本発明は以上のような方法で
あるため、充電条件の設定と実充電動作の制御を一つの
演算処理手段によって行うことができる。

【０００６】すなわち、このような本発明は、充電動作
の為に設定が必要とされる複数の設定パラメータを、充
電条件設定操作の段階毎に区別して且つそれぞれの設定
パラメータの設定すべき内容となる条件パラメータとを
対応させた状態で充電情報記憶手段に記憶させておき、
設定パラメータの設定手順に従って、段階的に表示手段
上に充電情報記憶手段内の一つの設定パラメータに対応
した条件パラメータを表示する一方、入力手段を介し
て、表示内容の条件パラメータに対応する選択データま
たは設定データを入力することを、全ての設定パラメー
タに対して順に繰り返し行い、入力された選択データま
たは設定データと対応付けられた一つの条件パラメータ
の複数個の組み合わせを、充電情報記憶手段内に充電条
件として登録し、この登録された充電条件の条件パラメ
ータ内容に基づいた充電制御信号を充電器制御手段から
充電器に対して送り出すとともに、充電中に少なくとも
充電電圧および充電電流並びに充電中の蓄電池の温度デ
ータを電気信号として読み取って充電器制御手段にフィ
ードバックすることで、充電情報記憶手段に登録されて
いる前記充電条件と等価な充電動作となるよう充電器の
動作を補正制御する、充電制御方法である。

【０００７】そして、この充電制御方法を用いた充電制
御装置としては、少なくとも、充電動作の為に設定が必
要とされる複数の設定パラメータを、充電条件設定操作
の段階毎に区別して且つそれぞれの設定パラメータの設
定すべき内容となる条件パラメータとを対応させた状態
で記憶する充電情報記憶手段と、設定パラメータの設定
手順に従って、段階的に充電情報記憶手段内の一つの設
定パラメータに対応した条件パラメータの表示と、表示
内容の条件パラメータに対応する選択データまたは設定
データの入力を行うための表示入力手段と、充電情報記
憶手段内に充電条件として登録された、選択データまた
は設定データと対応付けられた一つの条件パラメータの
複数個の組み合わせよりなる充電条件に基づいた充電制
御信号を充電器に対して送り出すとともに、充電中に少
なくとも充電電圧および充電電流並びに充電中の蓄電池
の温度データを電気信号として読み取って、充電情報記
憶手段に登録されている前記充電条件と等価な充電動作
となるよう充電器の動作を補正制御する充電器制御手段
と、を備えることにより、電池を入れ替えることで複数
種の電池に対して異なる充電条件で、シリアル的に複数
種の充電が行えるように構成されている。

【０００８】

【発明の実施の形態】次に、本発明の実施形態として、
本発明の充電制御方法による充電フローについて説明す
る。なお本発明は、以下の例示に限定はされない。先ず
図１，図２には、充電情報記憶手段内に記憶される設定
パラメータと、条件パラメータの格納状態を表すブロッ
ク図を表している。図１の例は、設定初期に表示される
設定パラメータの一覧データ１に対して、充電条件設定
操作の段階毎に区別して且つそれぞれが独立関係となる
よう、個々の設定パラメータ３が関係付けられ、さらに
それぞれの設定パラメータ３に対して、その設定すべき
内容となる条件パラメータ５が対応して記憶されてい
る。図２の例は、設定初期に表示される設定パラメータ
の一覧データ１に対して、充電条件設定操作の段階毎に
区別して且つそれぞれが階層的に従属関係となるよう、
個々の設定パラメータ３が関係付けられ、さらにそれぞ
れの設定パラメータ３に対して、その設定すべき内容と
なる条件パラメータ５が対応して記憶されている。すな
わち図１の例では、充電条件の設定に当たって先ず設定
パラメータの一覧データ１を表示し、ある充電操作に対
して設定したい設定パラメータ３を、順不同にランダム
に呼び出してそれぞれに対応する条件パラメータ５を設
定することができる。従って、一つの設定パラメータ３
に対応する条件パラメータ５が決定すると、再度設定パ
ラメータの一覧データ１に戻り、設定手順に従って段階
的に次の設定パラメータ３を呼び出して順に条件パラメ
ータ５を決定していく、というものである。これに対し
て図２の例では、充電条件の設定に当たって先ず設定パ
ラメータの一覧データ１を表示し、ある充電操作に対し
て設定したい設定パラメータ３を順に呼び出して、それ
ぞれに対応する条件パラメータ５が設定される。従っ
て、一つの設定パラメータ３に対応する条件パラメータ
５が決定すると、次の設定パラメータ３に対応する条件
パラメータ５が表示され、順に各設定パラメータ３に対
応する条件パラメータ５を決定していく、というもので
ある。すなわち、一つの設定パラメータ３に対応する条
件パラメータ５の選択データまたは設定データの入力
が、次段階の設定パラメータ３に対応する条件パラメー
タ５の表示コマンドとなるように、それぞれの設定パラ
メータ３が、従属的かつ階層的に関係付けられている。

【０００９】次に、設定パラメータと条件パラメータの
例を以下に説明する。 （設定パラメータ）充電条件の設定開始時に表示手段上
に表示される設定パラメータの一覧データ１としては、
次のようなものがある。 Ａ．電流計測定レンジ設定 これは、充電電流の測定レンジを設定するものである。 Ｂ．電圧計測定レンジ設定 これは、充電電圧の測定レンジを設定するものである。 Ｃ．充電モード選択 これは、２段定電圧定電流充電や１段定電圧定電流充電
等の、種々の充電モードを選択するためのものである。 Ｄ．パラメータ項目選択 これは、上記の選択された充電モードにおいて、定電流
値や定電圧値の設定、あるいは各種のタイマーの設定等
を行うものである。 Ｅ．保護設定 これは、電圧異常や蓄電池異常を検出するための条件パ
ラメータを設定するたるのものである。 Ｆ．自動シーケンス設定 ここで言うシーケンスとは、受電確認やコネクタ出力確
認、あるいは電池状態確認と言った、充電条件とは別に
どのようなスケジュールで充電作業の個々の確認作業等
を行うかを定めるものであり、例えば蓄電池の種類によ
って変わる場合がある。この自動シーケンス設定は、蓄
電池の種類に応じてこのシーケンスを選択するためのも
のである。

【００１０】以上のように設定パラメータ３は、その代
表的なものとして、このような６種類のものが例示でき
る。しかし、必要に応じて他の設定パラメータも考えら
れ、その数も本例に限定されるものではない。

【００１１】（条件パラメータ） Ａの電流計測定レンジ設定の選択肢により、例えば、 A-(1) ：〜１Ａ， A-(2) ：〜２Ａ， A-(3) ：〜３Ａ， A-(4) ：〜５Ａ， A-(5) ：〜１０Ａ， A-(6) ：〜２０Ａ， A-(7) ：〜３０Ａ， A-(8) ：〜５０Ａ， A-(9) ：〜１００Ａ， A-(10)：〜２００Ａ， A-(11)：〜３００Ａ， A-(12)：〜５００Ａ、 と言ったように、複数種の最大電流値が決定される。

【００１２】Ｂの電圧計測定レンジ設定の選択肢によ
り、例えば、 B-(1) 〜１０Ｖ， B-(2) 〜２０Ｖ， B-(3) 〜３０Ｖ， B-(4) 〜５０Ｖ， B-(5) 〜１００Ｖ， B-(6) 〜２００Ｖ， B-(7) 〜３００Ｖ， B-(8) 〜５００Ｖ、 と言ったように、複数種の最大電圧値が決定される。そ
して、このＢの電圧計測定レンジ設定と従属的な絶対的
設定パラメータ３’として、設定パラメータ一覧データ
１として表示されない蓄電池温度係数設定(B’) が設定
される。この条件パラメータ５としては、 B'-(1) ○○○℃ と言ったように、例えば定電圧コントロール機能におい
て、何℃で充電器側に補正信号を出力するかが設定され
る。

【００１３】Ｃの充電モード選択の選択肢により、例え
ば、 C-(1) ２段定電圧定電流（電流検出型）充電方式， C-(2) ２段定電圧定電流（電圧検出型）充電方式， C-(3) １段定電圧定電流（電流検出型）充電方式， C-(4) １段定電圧定電流（電圧検出型）充電方式、 と言ったように、充電モードの選択が行われる。このＣ
の充電モードレンジ設定と従属的な相対的設定パラメー
タ３”として、設定パラメータ一覧データ１として表示
されない対象電池数選択(C’) が設定される。この条件
パラメータ５としては、 C'-(1) 一種類 C'-(2) 二種類 と言ったように、充電対象となる蓄電池が一種類か、二
種類かが設定される。これは、充電電圧や充電電流ある
いは温度係数がほぼ等しく、後述する充電パラメータの
異なる蓄電池を２つ続けて充電する場合の為のものであ
る。

【００１４】Ｄのパラメータ項目選択により、例えば２
段定電圧定電流（電流検出）充電方式の場合では、 D-(1) １段目の定電圧値， D-(2) ２段目の定電圧値， D-(3) １段目の定電流値， D-(4) ２段目の定電流値， D-(5) １段目の定電圧領域から２段目の定電流領域への
変換点の電流値， D-(6) 充電終了までのトータル時間， D-(7) ２段目の定電流領域開始から充電終了までの時
間、 と言ったように、充電プロファイルの制御のために必要
となる各種の条件が設定される。

【００１５】Ｅの保護設定により、例えば、 E-(1) 充電器過電圧保護のための最大電圧値， E-(2) 充電器不足電圧保護のための最小電圧値， E-(3) 正常電池電圧範囲， E-(4) 正常電池温度範囲， E-(5) 正常充電初期電流， E-(6) 初期満充電検出時間， E-(7) 正常電池容量倍率， E-(8) 復帰電池温度、 と言ったように、各種保護設定機能に対する具体的パラ
メータが設定される。

【００１６】Ｆの自動シーケンス設定により、例えば、 F-(1) 標準定電圧定電流充電シーケンス（鉛電池）， F-(2) 放電機能付きアルカリ電池急速充電シーケンス， F-(3) 携帯型ＥＶ充電器用シーケンス， F-(4) 予備電池切替式シーケンス、 と言ったように、種々のシーケンスが選択される。

【００１７】上記の例で示した設定パラメータ３と条件
パラメータ５の、充電情報記憶手段内への記録体系を、
図３に示している。なお、それぞれのパラメータは、
Ａ，A-(4) ，F-(4) のように、上記の説明に用いた符号
がそのまま対応している。

【００１８】図のように本例においては、一つの設定パ
ラメータ３に対応する条件パラメータ５が設定または選
択されると、従属して階層的に関係付けられた次の設定
パラメータ３に移り、順次条件パラメータ５の設定が行
われるようになっている。但し、Ｃの充電モード選択の
選択肢における対象電池数選択(C’) で、C'-(2)の二種
類が選択された場合には、一回目の設定終了後に再度Ａ
の電流計測定レンジ設定に戻るようにしておけばよい。
また、図４に示すように、先ずＣの充電モード選択（対
象電池選数選択C ’を含む）を行うような記録体系でも
よい。

【００１９】このようにして決定された、一つの設定パ
ラメータ３に対応する条件パラメータ５が複数個組み合
わされた充電条件が決定され、これが再び充電情報記憶
手段に登録され、充電器制御手段から充電制御信号とし
て送りだされて、充電動作の制御が行われることにな
る。充電条件の決定は、全ての条件パラメータの決定後
に、入力手段より設定データ転送命令が入力されること
で、充電情報記憶手段に登録されることになる。

【００２０】

【実施例】次に、具体的実施例として、上述のような充
電制御方法を実現しうる充電装置の例について説明す
る。図５は、本発明の充電制御方法を具体化するための
充電装置のブロック構成図を表している。図例は、ＡＣ
／ＤＣスイッチングレギュレータよりなる充電器１０
と、充電器制御用のインターフェイス基板（以下Ｉ／Ｆ
基板と記す）１２と、このＩ／Ｆ基板１２に対して対話
形式でパラメータに対する設定命令を入力するため、図
示しない液晶ディスプレイやキーボードと接続された操
作・表示制御基板１４とからなる充電装置１６である。
このＩ／Ｆ基板１２は電源ポート１２ａから、操作・表
示基板１４は電源ポート１４ａからそれぞれ給電され
る。ここで、Ｉ／Ｆ基板１２内には、充電操作の主たる
制御を行うＣＰＵ１８と、充電動作の為の種々のパラメ
ータを記憶した充電情報記憶手段２０と、この充電情報
記憶手段２０のパラメータに応じた充電制御信号を充電
器に送り出す、充電器コントローラー２２ａおよび蓄電
池２４側からの電流、電圧、温度の各情報に基づいて定
電圧を制御をする定電圧コントローラー２２ｂの２つの
コントローラーより構成される、充電器制御手段２２が
設けられ、操作・表示制御基板１４内には、充電情報記
憶手段２０に記憶されている各パラメータとそれに対応
する実行命令を表示する表示手段と、表示手段に表示さ
れた実行命令の選択または実行命令内容を設定値として
入力するための入力手段等が設けられている。また、充
電器１０のＯＮ／ＯＦＦ制御は、充電器コントローラー
２２ａからの信号をリモート出力としてフォトトランジ
スタ２８に与え、このフォトトランジスタ２８からのリ
モート信号２６のＯＮ／ＯＦＦによって制御される。こ
の充電器コントローラー２２ａから充電器１０に対して
は、２段定電圧定電流充電の際の定電圧設定替信号３
０、および定電流設定替信号３２がそれぞれトランジス
タ３４，３６のＯＮ／ＯＦＦ信号として与えられる。さ
らに充電開始、充電完了、あるいは異常停止等の制御の
ため、充電器１０に対して前述のリモートＯＮ／ＯＦＦ
信号２６が与えられる。また定電圧コントローラー２２
ｂは、具体的には、Ａ／Ｄ変換された蓄電池２４の温度
等の出力をＣＰＵ１８で演算した結果に基づいて、充電
器１０に対してデジタル信号（定電圧コントロール信号
３８）を出力するものである。このデジタル信号は、充
電器１０側においてＤ／Ａ変換が行われ、充電器１０の
出力電圧がＣＰＵ１８の命令に応じた出力に制御され
る。

【００２１】充電器１０は、三相交流４０を入力として
スイッチング方式で直流出力を得るものであり、その出
力が充電される蓄電池２４に接続され、充電器１０と蓄
電池２４との間にはシャント抵抗による電流検出器４２
と、電圧検出用抵抗４４ａと分圧抵抗４４ｂよりなる電
圧検出器４４がそれぞれ設けられ、これらからの電圧出
力が、Ｉ／Ｆ基板１２内のインターフェイス回路（以下
Ｉ／Ｆ回路と記す）４６に入力されている。この電圧検
出器４４は、蓄電池端子間の電圧を取り扱い易いレベル
に分圧して取り出し、充電電圧を表す電圧計用、蓄電池
電圧が正常か否かを判断するための検出用、２段定電流
定電圧充電の２段定電流への切替点電圧検出用として用
いられる。また電流検出器４２については、充電電流を
表す電流計用、２段定電流定電圧充電の２段定電流への
切替点電流検出用として用いられる。また、蓄電池２４
には蓄電池２４の温度を検出するためのサーミスタ４８
が取り付けられ、この電圧出力についてもＩ／Ｆ回路４
６に入力されている。これは、例えば季節により変動す
る周囲温度の変化に対して、充電電圧を蓄電池２４の温
度特性に整合させるために用いられる。Ｉ／Ｆ回路４６
とともに電圧リファレンス回路５０が設けられ、前記３
つの電圧入力に対する比較用電圧として機能している。
これらの３つの電圧入力はセンサ切り換え回路５２によ
って、任意に定められるサンプリング周波数で一個づつ
順に取り出されてＡ／Ｄ変換器５４に入力され、デジタ
ルデータに変換された後ＣＰＵ１８に送られる。充電器
１０からは、充電器側の異常による過電圧等の電圧異常
に基づく、ツェナーダイオード５６の降伏電圧を用いた
電圧異常信号５８が、充電器のファン異常等に基づく、
フォトトランジスタ６０を介した充電器温度異常信号６
２が、交流電圧の整流出力が必要となる充電器入力に対
して不足している時の停電信号６４と、充電器のオーバ
ーロード保護のための欠相信号６６がトランジスタ６８
〜７２を介して、またセンサ切り換え回路５２からは動
作中のセンサ特定信号が、Ａ／Ｄ変換器５４からは、Ｉ
／Ｆ回路４６からの出力がＡ／Ｄ変換されたデジタル出
力が、タイマーコントローラー７４からは充電時間のタ
イムアップ信号が、それぞれインタラプトコントローラ
ー（以下ＩＮＴコントロールと記す）７６に入力され、
ＣＰＵ１８の演算実行フローに対して、充電器１０の停
止や電圧の補正等の他の割り込み処理が行えるようにな
っている。ここで、停電信号６４と欠相信号６６は、同
時に充電器コントローラー２２ａにも入力されている。
なお、８４ａ，８４ｂは、それぞれＩ／Ｆ基板１２に対
するデータ出力ポートとデータ入力ポート、８４ｃ，８
４ｄは、共にタイミング調整用のバッファである。

【００２２】このような充電装置１６の表示手段と入力
手段は、例えば図６に示すように、液晶ディスプレイ７
８と操作キー８０とを組み込んだ操作盤８２として一体
化され、充電装置筐体の上部適所に組み込まれる。そし
て、上記設定パラメータ３の内容や条件パラメータ５の
選択肢自体を変更する場合については、別途のパソコン
等からＲＳ２３２Ｃ等を経由して、データ入力ポート８
４ｂから直接充電情報記憶手段２０の内容が書き換えら
れるようになっている。

【００２３】図７には、２段定電圧定電流充電の運転中
における液晶ディスプレイ７８の表示例を表している。
温度表示部７８ａには蓄電池２４の充電中の温度が、電
圧表示部７８ｂには充電電圧が、電流表示部７８ｃには
充電電流が、２ＮＤ（Ｖ）と記されている表示部分７８
ｄには２段目の定電圧設定値が、１ＳＴ（Ｖ）と記され
ている表示部分７８ｅには１段目の定電圧設定値が、１
ＮＤ（Ａ）と記されている表示部分７８ｆには１段目の
定電流設定値が、２ＮＤ（Ａ）と記されている表示部分
７８ｇには２段目の定電流設定値が、ＣＮＧと記されて
いる表示部分７８ｈには、１段目の定電圧領域から２段
目の定電流領域への変換点の電流設定値が、ＴＭ１と記
されている表示部分７８ｉには充電終了までのトータル
時間設定値が、ＴＭ２と記されている表示部分７８ｊに
は２段目の定電流領域開始から充電終了までの時間が、
経過と記されている表示部分７８ｋにはスタートからそ
れぞれのタイマーの経過時間が、残と記されている表示
部分７８ｍには同終了予定までの残時間がそれぞれ表示
されるようになっている。また、表示画面のほぼ中央の
グラフ７８ｎは、設定された条件パラメータ５による充
電プロファイルを表すもので、改めて説明するまでもな
く、２段定電圧定電流充電のプロファイルとなってお
り、上が電圧線、下が電流線である。ここで、経過時間
とともに実際の電圧、電流値の時間変化の実績値を、線
の色を変えて表示すれば、理想的なプロファイルに対し
て実際の充電がどのような履歴を辿っているかが一目で
わかり、充電モニターとして優れたものとなる。

【００２４】また、充電装置１６の運転中においては、
その運転段階に応じて、例えば以下のメッセージが液晶
ディスプレイ７８に表示されるようになっている。 （１）充電状態表示（初期画面） 図６に示した画面が表示され、登録された条件パラメー
タの数値が所定個所に表示され、運転前の確認状態とな
る。 （２）トータルタイマータイムアップの表示 例えば１段定電圧定電流充電において、トータルタイマ
ーの設定時間が経過すると「充電完了」が表示され、充
電の終了を知らせる。 （３）２段目タイマータイムアップ 図６に示したような２段定電圧定電流充電の２段目タイ
マー（ＴＭ２）の設定時間が経過すると「充電完了」が
表示され、充電の終了を知らせる。 （４）充電中断 充電途中で操作盤のコマンドキーより充電中断が入力さ
れると、「充電中断」が表示される。 （５）電圧異常警告 図４に示すツェナーダイオード５６により、充電器１０
側の電圧異常が検出されると、「充電器異常−充電器に
より異常が検出されました／過電圧又は不足電圧の保護
が動作しました」が表示され、充電動作が自動的に停止
する。このような停止命令は、ＩＮＴコントロール７６
の割り込み処理によって行われる。 （６）電圧異常警告 Ｉ／Ｆ基板１２側の電圧異常が検出されると、「充電器
異常−コントローラーにより異常が検出されました／過
電圧又は不足電圧の保護が動作しました」が表示され、
充電動作が自動的に停止する。この停止命令も、ＩＮＴ
コントロール７６の割り込み処理によって行われる。 （７）コンバータ温度異常警告 充電器１０のＡＣ／ＤＣコンバータ内部における温度異
常が検出されると、「充電器異常−内蔵コンバータの温
度異常が発生しました」が表示され、充電動作が自動的
に停止する。この停止命令も、ＩＮＴコントロール７６
の割り込み処理によって行われる。 （８）欠相検出警告 充電器１０への商用（三相）交流入力４０の欠相が検出
されると、「充電器異常−欠相事故が発生したため充電
器が停止しました」が表示され、充電動作が停止する。
この停止命令も、ＩＮＴコントロール７６の割り込み処
理によって行われる。 （９）電池温度異常警告 蓄電池２４の温度が異常値になったことが検出される
と、「電池温度異常−充電バッテリーの温度異常が発生
しました」が表示され、充電動作が自動的に停止する。
この停止命令も、ＩＮＴコントロール７６の割り込み処
理によって行われる。 （１０）満充電警告 接続された蓄電池２４がすでに満充電の場合、「満充
電」が表示され、充電動作が停止する。これは、条件パ
ラメータ５として設定された自動シーケンスＦに基づい
て行われる満充電検出によって得られるものであり、電
流検出器４２からの入力値によって検出される。なお、
この自動シーケンスＦの例については後述する。 （１１）電池異常 接続された蓄電池２４の不良等によって正常な充電が行
われない時には、「電池異常」が表示され、充電動作が
停止する。これは、条件パラメータ５として設定された
保護パラメータＥの正常充電初期電流（E-(5) ）の設定
値を越えなかった時に動作するものである。

【００２５】次に、自動シーケンスＦの例として、前述
の条件パラメータ５のうちの、携帯型ＥＶ充電器用シー
ケンス（F-(3) ）の例を説明する。なお、以下のシーケ
ンスは、番号順に進むものである。 （１）ＡＣ電源投入 充電器１０内の３相整流ボックスにＡＣ入力電源を投入
する。 （２）受電確認 前記３相整流ボックスからのＤＣ出力が、適正値となっ
ているかどうかを確認する。これが正常値から外れてい
ると、正常な充電はできない。 （３）出力側コネクタ接続確認 充電器１０から蓄電池２４への接続が、完全に行われて
いるかどうかを確認する。問題なければ、接続確認信号
を送出し、次段階に進む。 （４）充電スタンバイ検出 以上までで初期環境が整ったことになるので、この時点
で充電スタンバイ検出信号を送出し、操作盤８２上の受
電ＬＥＤ８２ａを点灯し、スタンバイＬＥＤ８２ｂを点
滅させる（図５参照）。 （５）電池状態確認 蓄電池電圧のモニタリングを行う。具体的には、前述の
条件パラメータ３のうちの、保護設定パラメータＥにお
ける「正常電池電圧範囲」（E-(3) ）の設定値と比較す
る。 （６）電池状態確認 蓄電池温度のモニタリングを行う。具体的には、前述の
条件パラメータ３のうちの、保護設定パラメータＥにお
ける「正常電池温度範囲」（E-(4) ）の設定値と比較す
る。 （７）電池状態確認（正常時） 蓄電池状態が正常であれば、前述のスタンバイＬＥＤ８
２ｂを点灯させ、Ｉ／Ｆ基板１２の出力ポート８４ａよ
り充電スタンバイ信号を出力する。 （８）電池状態確認（異常時） 蓄電池状態に何らかの異常があれば、液晶ディスプレイ
７８に「充電器異常」を表示するとともに、異常ＬＥＤ
８２ｃを点灯し（図５参照）、Ｉ／Ｆ基板１２の出力ポ
ート８４ａより異常信号を出力し、充電装置１６の筐体
内に設けられたブザー等の発報手段を鳴らす。ここまで
が、運転前の準備段階となる。

【００２６】（９）運転 操作盤８２の運転キー８０ａを押すことによって、運転
状態となる。具体的には、充電器制御手段２２からのリ
モートＯＮ／ＯＦＦ出力によりフォトトランジスタ２８
をＯＮとし（図４参照）、充電器１０を起動する。同時
にパラメータ項目Ｄとして設定してあるトータルタイマ
ーD-(6) が起動し、カウントダウン動作となる。また、
スタンバイＬＥＤ８２ｂが消灯するとともに、１段目充
電中ＬＥＤ８２ｄが点灯（図５参照）し、充電スタンバ
イ信号が停止し、Ｉ／Ｆ基板１２の出力ポート８４ａか
ら運転および充電中の信号が出力され、液晶ディスプレ
イ７８に図６に示した内容で表示される。２段目充電に
移行すると、２段目充電中ＬＥＤ８２ｅが点灯する。 （１０）正常充電初期電流確認 充電電流の初期のモニタリングを行い、蓄電池状態が正
常かどうかを判断するものである。具体的には、条件パ
ラメータ５における、保護パラメータＥの正常充電初期
電流E-(5) の設定値以上の電流が、２秒以上流れている
かどうかを確認する。 （１１）満充電検出 条件パラメータ５における保護パラメータＥの初期満充
電検出時間E-(6) の設定値の間、充電電流が保護パラメ
ータＥの正常充電初期電流E-(5) 以上流れ、その後、正
常充電初期電流E-(5) 以下に低下すると、蓄電池２４が
満状態にあると判断する。これは、蓄電池２４が満充電
の状態にあるときには、短時間しか初期電流が流れず、
その後は電流は低下するからである。そして、初期満充
電検出時間（E-(6) ）以上経過しても正常充電初期電流
の設定値（E-(5) ）以上であれば充電を継続する。 （１２）切替点電流検出 条件パラメータ５のうちのパラメータ項目Ｄよって設定
された切替点電流（例えば前述のD-(5) であり、図６の
ＣＮＧとして表示されている電流値）と電流値のモニタ
リング結果とを比較し、切替点以下の電流値であること
を確認すると、２段目タイマー（図６のＴＭ２として表
示されている時間）を起動する。これと同時に、１段目
充電中ＬＥＤ８２ｄを消灯する（図５参照）。 （１３）充電完了（トータルタイマー） トータルタイマー（ＴＭ１）のタイムアップを確認し、
液晶ディスプレイ７８に充電完了を表示するとともに、
２段目充電ＬＥＤ８２ｅを消灯して充電完了ＬＥＤ８２
ｆを点灯し（図５参照）、充電器制御手段２２からのリ
モートＯＮ／ＯＦＦ出力によりフォトトランジスタ２８
をＯＦＦとして（図４参照）、充電器１０を停止する。
また、Ｉ／Ｆ基板１２の出力ポート８４ａからの、運転
中および充電中の出力が停止して同表示が消えるととも
に、充電完了の信号を外部出力として出力するととも
に、液晶ディスプレイ７８に充電完了が表示される。同
時に２段目タイマー（ＴＭ２）を停止し、全動作がリセ
ットされる。 （１４）充電完了（２段目タイマー） ２段目タイマー（ＴＭ２）のタイムアップを確認し、液
晶ディスプレイ７８に充電完了を表示するとともに、２
段目充電ＬＥＤ８２ｅを消灯して充電完了ＬＥＤ８２ｆ
を点灯し（図５参照）、充電器制御手段２２からのリモ
ートＯＮ／ＯＦＦ出力によりフォトトランジスタ２８を
ＯＦＦとして（図４参照）、充電器１０を停止する。ま
た、Ｉ／Ｆ基板１２の出力ポート８４ａからの、運転中
および充電中の出力が停止して同表示が消えるととも
に、充電完了の信号を外部出力として出力するととも
に、液晶ディスプレイ７８に充電完了が表示される。同
時にトータルタイマー（ＴＭ１）を停止し、全動作がリ
セットされる。従って、このトータルタイマーと２段目
タイマーのうち、いずれかが先にタイムアップすること
で、充電完了となる。以上までが、充電開始から完了ま
での流れとなる。

【００２７】（１５）充電完了からの復帰 一つの充電動作が完了後、同一条件で再度充電を行う場
合には、停止キー８０ｂを押すことで（図５参照）、液
晶ディスプレイ７８に図６のモニタリング画面が表示さ
れ、以降、充電すべき蓄電池２４を入れ替えて一回目と
同一手順で充電を行う。

【００２８】また、上記の各種異常信号が出力された場
合のため、例えばタイマーＴＭ１，ＴＭ２のリセット又
はホールドや、運転出力の停止等の種々の異常発生時シ
ーケンスが別途設定される。次に、想定されるシーケン
ス内容としては、充電器の出力コネクタが外れた場合、
出力コネクタが外れた場合からの復帰、蓄電池電圧異常
（起動確認時）が発生した場合と同復帰、蓄電池電圧異
常（充電実行時）が発生した場合と同復帰、蓄電池温度
異常（起動確認時）が発生した場合と同復帰、蓄電池温
度異常（充電実行時）が発生した場合と同復帰、充電器
温度異常が発生した場合と同復帰、欠相異常が発生した
場合と同復帰、満充電が発生した場合と同復帰、蓄電池
不良が発生した場合と同復帰、等が例示できる。

【００２９】

【発明の効果】以上のように本発明の充電制御方法は、
種々の多くの充電条件の設定を、従来のような煩雑なシ
ーケンスの書き換え作業を行うことなく、簡便に行うこ
とができる。これより、一台の充電器で種々の異なる蓄
電池への充電条件を、その場で必要に応じて迅速に設定
することができるので、最近の蓄電池の多様化に対応す
ることができる。これは例えば電流計測定レンジの設
定、電圧計測定レンジの設定、電池温度係数の設定、定
電流値の設定、定電圧値の設定…、と言ったように、充
電条件の設定パラメータを必要となる各機能毎に分類
し、且つそれぞれの設定パラメータの設定すべき内容と
なる条件パラメータとを対応させた状態で記憶させてお
き、充電条件の設定操作に当たっては、その設定段階を
追って、一つの設定パラメータに対応する条件パラメー
タのデータを順次入力することを繰り返し、この設定デ
ータと対応付けられた各条件パラメータの組み合わせを
充電条件として決定することによって得られる顕著な効
果である。

【００３０】すなわち従来の発想は、コンピュータを使
って想定される必要数の充電条件をデータファイル化し
ておき、充電作業に当たってはデータファイルの中から
一つの適合するプロファイルデータを選択する、という
ものであり、例え一台の充電装置に多くの充電条件デー
タを記憶させておいたとしても、膨大な数のデータから
一つのデータを選択すること自体が人間の能力を越えて
おり、到底実現できなかったのである。しかし本発明で
は、上述のように充電条件の各パラメータの記憶形態を
工夫すること、および充電条件の設定に当たっては、Ｃ
ＰＵの働きにより、順に選択された個々のパラメータを
充電情報記憶手段内で組み合わせて一つの充電条件を構
築するので、従来では考えられなかった広い汎用性と優
れた作業性を両立させることができる。さらに、このＣ
ＰＵによってすでに説明したように、充電動作中におけ
る充電電圧や充電電流あるいは蓄電池の温度等のデータ
を、リアルタイムに読み取りながら充電条件に補正をか
け、決定された充電条件と等価となる補正条件で充電動
作を行なうことができるので、極めて高い精度の充電を
行うことができる。そして、本発明の実施例によって得
られる充電装置も、上記の優れた効果を備えたものとな
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】充電情報記憶手段内に記憶される設定パラメー
タと、条件パラメータの格納状態を表すブロック図

【図２】充電情報記憶手段内に記憶される設定パラメー
タと、条件パラメータの格納状態を表すブロック図

【図３】充電情報記憶手段内に記憶される設定パラメー
タと、条件パラメータの実施例における格納状態を表す
ブロック図

【図４】充電情報記憶手段内に記憶される設定パラメー
タと、条件パラメータの実施例における格納状態を表す
ブロック図

【図５】本発明を用いた充電装置の構成を表すブロック
図

【図６】充電装置の表示手段と入力手段の例を表す説明
図

【図７】２段定電圧定電流充電の運転中における表示例
を表す説明図

【図８】従来の充電装置の構成を表すブロック図

【符号の説明】

１ 設定パラメータの一覧データ ５４ Ａ／Ｄ変
換器 ３ 設定パラメータ ５６ ツェナー
ダイオード ５ 条件パラメータ ５８ 電圧異常
信号 １０ 充電器 ６０ フォト
トランジスタ １２ Ｉ／Ｆ基板 ６２ 充電器
温度異常信号 １２ａ，１４ａ 電源ポート ６４ 停電信
号 １４ 操作・表示制御基板 ６６ 欠相信
号 １６ 充電装置 ６８〜７２
トランジスタ １８ ＣＰＵ ７４ タイマ
ーコントローラー ２０ 充電情報記憶手段 ７６ ＩＮＴ
コントロール ２２ 充電器制御手段 ７８ 液晶デ
ィスプレイ ２２ａ 充電器コントローラー ７８ａ〜ｎ
表示部分 ２２ｂ 定電圧コントローラー ８０ 操作キ
ー ２４ 蓄電池 ８０ａ 運転
キー ２６ リモート信号 ８０ｂ 停止
キー ２８ フォトトランジスタ ８２ 操作盤 ３０ 定電圧設定替信号 ８２ａ〜８２
ｆ ＬＥＤ ３２ 定電流設定替信号 ８４ａ デー
タ出力ポート ３４，３６ トランジスタ ８４ｂ デー
タ入力ポート ３８ 定電圧コントロール信号 ８４ｃ，８４
ｄ バッファ ４０ 三相交流入力 １００ シーケ
ンサー ４２ 電流検出器４２と、 １０２ インタ
ーフェイス基板 ４４ 電圧検出器 １０４ 充電器 ４４ａ 電圧検出用抵抗 １０６ 蓄電池 ４４ｂ 分圧抵抗 １０８ 電圧計 ４６ Ｉ／Ｆ回路 １１０ 分流器 ４８ サーミスタ １１２ 電流計 ５０ 電圧リファレンス回路 １１４ 補正回
路 ５２ センサ切り換え回路 １１６ サーミ
スタ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】充電動作の為に設定が必要とされる複数の
   設定パラメータを、充電条件設定操作の段階毎に区別し
   て且つそれぞれの設定パラメータの設定すべき内容とな
   る条件パラメータとを対応させた状態で充電情報記憶手
   段に記憶させておき、設定パラメータの設定手順に従っ
   て、段階的に表示手段上に充電情報記憶手段内の一つの
   設定パラメータに対応した条件パラメータを表示する一
   方、入力手段を介して、表示内容の条件パラメータに対
   応する選択データまたは設定データを入力することを、
   全ての設定パラメータに対して順に繰り返し行い、入力
   された選択データまたは設定データと対応付けられた一
   つの条件パラメータの複数個の組み合わせを、充電情報
   記憶手段内に充電条件として登録し、この登録された充
   電条件の条件パラメータ内容に基づいた充電制御信号を
   充電器制御手段から充電器に対して送り出すとともに、
   充電中に少なくとも充電電圧および充電電流並びに充電
   中の蓄電池の温度データを電気信号として読み取って充
   電器制御手段にフィードバックすることで、充電情報記
   憶手段に登録されている前記充電条件と等価な充電動作
   となるよう充電器の動作を補正制御する、充電制御方
   法。
2. 【請求項２】少なくとも、 充電動作の為に設定が必要とされる複数の設定パラメー
   タを、充電条件設定操作の段階毎に区別して且つそれぞ
   れの設定パラメータの設定すべき内容となる条件パラメ
   ータとを対応させた状態で記憶する充電情報記憶手段
   と、 設定パラメータの設定手順に従って、段階的に充電情報
   記憶手段内の一つの設定パラメータに対応した条件パラ
   メータの表示と、表示内容の条件パラメータに対応する
   選択データまたは設定データの入力を行うための表示入
   力手段と、 充電情報記憶手段内に充電条件として登録された、選択
   データまたは設定データと対応付けられた一つの条件パ
   ラメータの複数個の組み合わせよりなる充電条件に基づ
   いた充電制御信号を充電器に対して送り出すとともに、
   充電中に少なくとも充電電圧および充電電流並びに充電
   中の蓄電池の温度データを電気信号として読み取って、
   充電情報記憶手段に登録されている前記充電条件と等価
   な充電動作となるよう充電器の動作を補正制御する充電
   器制御手段と、を備えることにより、 電池を入れ替えることで複数種の電池に対して異なる充
   電条件で、シリアル的に複数種の充電が行えるように構
   成された、充電制御装置。