JPH09289741A - 充電器 - Google Patents

充電器

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JPH09289741A
JPH09289741A JP8122510A JP12251096A JPH09289741A JP H09289741 A JPH09289741 A JP H09289741A JP 8122510 A JP8122510 A JP 8122510A JP 12251096 A JP12251096 A JP 12251096A JP H09289741 A JPH09289741 A JP H09289741A
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JP
Japan
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charging
battery
voltage
temperature
current
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP8122510A
Other languages
English (en)
Inventor
Kazuhiko Matsunami
和彦 松並
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Suzuki Motor Corp
Original Assignee
Suzuki Motor Corp
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Publication date
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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
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10Energy storage using batteries

Abstract

(57)【要約】 【課題】 常に最適な状態で充電することにより、電池
の寿命を伸ばす。 【解決手段】 充電器10は、電池12の端子電圧Vb
を検出する電圧センサ14と、電池12に流れる充電電
流Ibを検出する電流センサ15と、電池12の温度T
bを検出する温度センサ16と、電池12に充電を行う
充電出力部18と、電圧センサ14で検出された端子電
圧Vb、電流センサ15で検出された充電電流Ib及び
温度センサ16で検出された温度Tbに基づき充電出力
部18を制御する充電制御部20とを備えたものであ
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、例えば電動アシス
ト自転車、電気自動車、エンジン自動車等に搭載される
電池を充電するための充電器に関する。
【0002】
【従来の技術】従来の充電器では、一定の充電電圧によ
り電池を充電する定電圧充電や、一定の充電電流により
電池を充電する定電流充電が採用されている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、電池
は、その温度によって被充電特性が変化する。したがっ
て、従来の充電器では、次のような問題が生じていた。
すなわち、電池の温度が低い状態で充電すると、充電量
が不足することにより、一回の充電当たりの稼働時間が
減少するとともに、電池の寿命が短くなる。逆に電池の
温度が高い状態で充電すると、充電量が過剰となること
により、電池の寿命が短くなる。
【0004】
【発明の目的】そこで、本発明の目的は、常に最適な状
態で充電することにより、電池の寿命を伸ばすことので
きる充電器を提供することにある。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明者は、電池の各温
度ごとに、充電電圧及び充電時間を様々に変えて電池を
充電する実験を行った。その結果、電池の各温度に対す
る、電池の寿命を最も伸ばせる最適の充電電圧及び充電
時間が明らかになった。本発明は、この知見に基づきな
されたものである。
【0006】すなわち、請求項1記載の充電器は、電池
の端子電圧を検出する電圧センサと、前記電池に流れる
充電電流を検出する電流センサと、前記電池の温度を検
出する温度センサと、前記電池に充電を行う充電出力部
と、前記電圧センサで検出された端子電圧、前記電流セ
ンサで検出された電流及び前記温度センサで検出された
温度に基づき前記充電出力部を制御する充電制御部とを
備えている。そして、前記充電制御部は、前記温度セン
サで検出された温度に対応する充電電圧及び充電時間を
決定し、この充電電圧及び充電時間によって充電を行う
ように前記充電出力部を制御する。
【0007】電池は、その温度によって被充電特性が変
化する。そこで、電池の温度を検出し、この温度に対応
する最も適切な充電電圧及び充電時間によって電池を充
電する。電池の温度と最適な充電電圧及び充電時間との
関係は、予め実験的に求められており、充電制御部に記
憶されている。
【0008】請求項2記載の充電器において、前記充電
制御部は、請求項1記載の充電器としての動作の後に、
所定の充電電流及び充電時間で充電を行うように前記充
電出力部を制御する。
【0009】本発明者は、電池を過不足なく適正に充電
した後、さらに所定の充電電流及び充電時間で充電する
(以下、「押し込み充電」という。)ことにより、電池
の寿命をより伸ばせることを、実験的に見い出した。こ
の押し込み充電は、電池を適正に充電した後という条件
を満たして、初めて効果を奏するものである。請求項2
の発明では、請求項1の発明を利用することによって、
この条件を満たしている。従来技術では、電池を適正に
充電できないので、押し込み充電を行っても、却って電
池の寿命を短くしかねない。
【0010】請求項3記載の充電器において、前記充電
制御部は、請求項2記載の充電器としての動作の後に、
前記温度センサで検出された温度に対応する充電電圧及
び充電時間を決定し、この充電電圧及び充電時間によっ
て充電を行うように前記充電出力部を制御する、
【0011】本発明者は、押し込み充電後、電池の温度
に対応する充電電圧及び充電時間で充電する(以下、
「トリクル充電」という。)ことにより、電池の寿命を
より伸ばせることを、実験的に見い出した。電池の温度
と最適な充電電圧及び充電時間との関係は、予め実験的
に求められており、充電制御部に記憶されている。この
トリクル充電は、電池を適正に充電し、続いて押し込み
充電をした後という条件を満たして、初めて効果を奏す
るものである。請求項3の発明では、請求項2の発明を
利用することによって、この条件を満たしている。従来
技術では、電池を適正に充電できないので、トリクル充
電を行っても、却って電池の寿命を短くしかねない。
【0012】
【発明の実施の形態】図1は、本発明に係る充電器の一
実施形態を示すブロック図である。以下、この図面に基
づき説明する。
【0013】充電器10は、電池12の端子電圧Vbを
検出する電圧センサ14と、電池12に流れる充電電流
Ibを検出する電流センサ15と、電池12の温度Tb
を検出する温度センサ16と、電池12に充電を行う充
電出力部18と、電圧センサ14で検出された端子電圧
Vb、電流センサ15で検出された充電電流Ib及び温
度センサ16で検出された温度Tbに基づき充電出力部
18を制御する充電制御部20とを備えたものである。
【0014】充電制御部20は、例えば、入出力インタ
フェース、ROM、RAM、CPU等からなるマイクロ
コンピュータ及びそのプログラムから構成され、次の手
順で充電出力部18を制御する。.始めに、充電電流
1 で定電流充電をする(定電流充電)。.次に、端
子電圧Vbが温度Tbに対応する充電電圧Vth1 に達し
たら、充電電圧Vth1 及び充電時間t1 で定電圧充電を
する(定電圧充電)。.次に、充電電流I2 及び充電
時間t2 で定電流充電をする(押し込み充電)。.最
後に、温度Tbに対応する充電電圧Vth2 及び充電時間
3 で定電圧充電をする(トリクロ充電)。
【0015】電池12は、例えばシール型鉛蓄電池であ
る。温度センサ16は、例えば熱電対、サーミスタ、バ
イメタル等であり、電池12の外周に付着させている。
充電出力部18は、定電圧充電機能、定電流充電機能及
びこれらの制御端子等を有し、従来の充電器とほぼ同じ
構成である。充電出力部18の入力側には商用電源24
が接続され、充電出力部18の出力側には、逆流防止用
のダイオード26が接続されている。また、充電出力部
18は、充電制御部22から送られた制御信号Scによ
り、動作の開始及び停止、充電電圧及び充電電流の設定
変更等が制御される。
【0016】図2は、電池12の温度Tbと最適な充電
電圧Vth1 ,Vth2 との関係の一例を示すグラフであ
る。以下、図1及び図2に基づき説明する。
【0017】電池12は、温度Tbが低いほど充電しに
くくなる。そこで、低い温度Temp1以下では、充電電圧
(Vth1 =V1a,Vth2 =V2a)を高くし、高い温度T
emp2以上では、充電電圧(Vth1 =V1b,Vth2 =V2
b)を低くしている。また、Temp1<Tb<Temp2で
は、V1a<Vth1 <V1b,V2a<Vth2 <V2bとなるよ
うに、充電電圧Vth1 ,Vth2 を直線的に変化させてい
る。これらの関係は、実験により得られたものである。
【0018】図3乃至図6は充電器10の動作の一例を
示し、図3はタイムチャート、図4乃至図6はフローチ
ャートである。以下、図1乃至図6に基づき、充電器1
0の動作を充電制御部20を中心に説明する。なお、以
下にいう「タイマ」とは、充電制御部20に内蔵されて
いるものである。
【0019】まず、充電器10のプラグ30を電池12
に接続し、充電を開始する。始めに、充電電流I1 で定
電流充電を行う(ステップ101)。続いて、温度セン
サ16から電池12の温度Vbを入力し(ステップ10
2)、温度Vbに対応する充電電圧Vth1 を図2の関係
に基づき決定する(ステップ103)。そして、電圧セ
ンサ14から端子電圧Vbを入力し(ステップ10
4)、端子電圧Vbが充電電圧Vth1 に達したか否かを
判断する(ステップ105)。端子電圧Vbが充電電圧
Vth1 に達していなければ、ステップ102へ戻り、定
電流充電を続行する。
【0020】ここで、何らかの不都合により端子電圧V
bが充電電圧Vth1 に達しないと、いつまでも定電流充
電が続くことになる。そこで、図示しないが、一定時間
が経過すると自動的にステップ106へ進むように、並
列処理が行われている。この一定時間は、例えば、(電
池12の容量〔A・h〕)/(充電電流I1 〔A〕)に
よって算出される。
【0021】端子電圧Vbが充電電圧Vth1 に達した
ら、充電電圧Vth1 で定電圧充電を行う(ステップ10
6)。続いて、温度Vbを入力し(ステップ107)、
温度Vbに対応する充電時間t1 を図示しない関係に基
づき決定する(ステップ108)。そして、タイマをリ
セットした後スタートさせ(ステップ109)、再び温
度Vbを入力し(ステップ110)、再び温度Vbに対
応する充電電圧Vth1 を図2の関係に基づき決定する
(ステップ111)。そして、充電電圧Vth1 で定電圧
充電を続行し(ステップ112)、時間tが充電時間t
1 に達したか否かを判断する(ステップ113)。時間
tが充電時間t1 に達していなければ、ステップ110
へ戻り、定電圧充電を続行する。
【0022】時間tが充電時間t1 に達したら、充電電
流I2 及び充電時間t2 で定電流充電すなわち押し込み
充電を行う(ステップ114)。続いて、タイマをリセ
ットした後スタートさせ(ステップ115)、時間tが
充電時間t2 に達したか否かを判断する(ステップ11
6)。時間tが充電時間t2 に達していなければ、ステ
ップ116へ戻り、押し込み充電を続行する。
【0023】時間tが充電時間t2 に達したら、温度V
bを入力し(ステップ118)、温度Vbに対応する充
電電圧Vth2 を図2の関係に基づき決定する(ステップ
119)。そして、充電電圧Vth2 及び充電時間t3
定電圧充電すなわちトリクロ充電を行う(ステップ12
0)。続いて、時間tが充電時間t3 に達したか否かを
判断する(ステップ121)。時間tが充電時間t3
達していなければ、ステップ118へ戻り、トリクロ充
電を続行する。時間tが充電時間t3 に達したら終了す
る。なお、図3に示すように、充電時間t3 を限定せず
に、充電器10のプラグ30を電池12から離脱するま
で、トリクロ充電を続けてもよい。
【0024】
【発明の効果】請求項1乃至3記載の充電器によれば、
電池の温度に対応する最適な充電電圧及び充電時間によ
って電池を充電することにより、電池を過不足なく適正
に充電できるので、電池の長寿命化を達成できる。
【0025】請求項2記載の充電器によれば、電池を過
不足なく適正に充電した後、さらに所定の充電電流及び
充電時間で充電することにより、電池の寿命をより伸ば
すことができる。
【0026】請求項3記載の充電器によれば、電池を過
不足なく適正に充電した後、所定の充電電流及び充電時
間で充電し、さらに電池の温度に対応する最適な充電電
圧及び充電時間によって電池を充電することにより、電
池の寿命をより伸ばすことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る充電器の一実施形態を示すブロッ
ク図である。
【図2】図1の充電器における、電池の温度と最適な充
電電圧との関係の一例を示すグラフである。
【図3】図1の充電器の動作の一例を示すタイムチャー
トである。
【図4】図1の充電器の動作の一例を示すフローチャー
トである。
【図5】図1の充電器の動作の一例を示すフローチャー
トである。
【図6】図1の充電器の動作の一例を示すフローチャー
トである。
【符号の説明】
10 充電器 12 電池 14 電圧センサ 15 電流センサ 16 温度センサ 18 充電出力部 20 充電制御部 Vb 端子電圧 Tb 温度 Vth1 ,Vth2 充電電圧 Ib,I1 ,I2 充電電流 t1 ,t2 ,t3 充電時間
───────────────────────────────────────────────────── 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 P 301 301A

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 電池の端子電圧を検出する電圧センサ
    と、前記電池に流れる充電電流を検出する電流センサ
    と、前記電池の温度を検出する温度センサと、前記電池
    に充電を行う充電出力部と、前記電圧センサで検出され
    た端子電圧、前記電流センサで検出された充電電流及び
    前記温度センサで検出された温度に基づき前記充電出力
    部を制御する充電制御部とを備え、 前記充電制御部は、前記温度センサで検出された温度に
    対応する充電電圧及び充電時間を決定し、この充電電圧
    及び充電時間によって充電を行うように前記充電出力部
    を制御する、充電器。
  2. 【請求項2】 請求項1記載の充電器において、 前記充電制御部は、前記充電電圧及び充電時間によって
    充電を行うように前記充電出力部を制御した後、所定の
    充電電流及び充電時間で充電を行うように前記充電出力
    部を制御する、充電器。
  3. 【請求項3】 請求項2記載の充電器において、 前記充電制御部は、所定の充電電流及び充電時間で充電
    を行うように前記充電出力部を制御した後、前記温度セ
    ンサで検出された温度に対応する充電電圧及び充電時間
    を決定し、この充電電圧及び充電時間によって充電を行
    うように前記充電出力部を制御する、充電器。
JP8122510A 1996-04-19 1996-04-19 充電器 Withdrawn JPH09289741A (ja)

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