JPH10257688A - Battery charging device - Google Patents

Battery charging device

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Publication number
JPH10257688A
JPH10257688A JP9053594A JP5359497A JPH10257688A JP H10257688 A JPH10257688 A JP H10257688A JP 9053594 A JP9053594 A JP 9053594A JP 5359497 A JP5359497 A JP 5359497A JP H10257688 A JPH10257688 A JP H10257688A
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JP
Japan
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battery
temperature
charging
power supply
energizing
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Pending
Application number
JP9053594A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Toshiyasu Terui
敏泰 照井
Shinji Musashijima
伸二 武蔵島
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Yamaha Motor Co Ltd
Original Assignee
Yamaha Motor Co Ltd
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Filing date
Publication date
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Priority to JP9053594A priority Critical patent/JPH10257688A/en
Publication of JPH10257688A publication Critical patent/JPH10257688A/en
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    • 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

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  • Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)
  • Secondary Cells (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a battery charging device which can accurately detect a state of full charge and also enables avoidance of a state with the generation of energizing stoppage in the course of charging and shortage of charging. SOLUTION: In this device, an energizing circuit 32 is provided and made to function as a refreshing means for making a battery discharge to a prescribed voltage or below and also to function as a means for energizing this battery. A charge amount detecting sensor 35 is provided, so as to detect the amount of charge of the battery. Moreover, a controller (CPU) 33 is provided and made to function as an energizing control means, which stops the energizing of the battery at the time when the amount of charge of the battery becomes a prescribed value or above in the charging, after the refresh processing has been executed.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、ニッカド電池,ニ
ッケル水素電池等の繰り返し充電される充電電池(バッ
テリ)の充電装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a rechargeable battery (battery) charging apparatus such as a nickel-cadmium battery or a nickel-metal hydride battery.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、電動補助車両等に採用されるバッ
テリは放電の進行に伴って充電装置により充電される。
従来のバッテリ充電装置では、フル充電時に発生するバ
ッテリ電圧の所定値以上の一時的低下(−ΔV)やバッ
テリ温度の所定値以上の上昇,所定の通電時間の経過の
何れかが検出されるとフル充電されたものとして上記通
電を停止するようになっている。
2. Description of the Related Art Conventionally, a battery employed in an electrically assisted vehicle or the like is charged by a charging device as the discharge proceeds.
In the conventional battery charger, when any one of a temporary decrease (−ΔV) of the battery voltage that occurs at the time of full charge, which is equal to or more than a predetermined value, an increase of the battery temperature, which is equal to or more than a predetermined value, and a lapse of a predetermined energizing time is detected. The power supply is stopped assuming that the battery is fully charged.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】ところが、上記従来の
充電装置において、フル充電に達したことを検出する条
件である上記バッテリ電圧の一時的低下(−ΔV)は、
充電開始時のバッテリ温度が高い値(例えば30℃以
上)であると発生し難くい。一方、バッテリ温度や充電
量に関わらずノイズやバッテリ状態に起因して電圧が一
時的に異常変化する場合がある。従ってバッテリ電圧の
一時的低下(−ΔV)を検出したことを条件として通電
を停止するといった方法の場合、通電開始時のバッテリ
温度の如何によってフル充電されたか否かの判断を正確
に行うことができにくく、また充電途中にノイズやバッ
テリ状態に起因して電圧が一時的に異常変化を起こした
場合に−ΔVと誤認識されてフル充電に達する前に通電
が停止され、充分に充電できない場合があるという問題
がある。
However, in the above-mentioned conventional charging device, the above-mentioned temporary drop (-.DELTA.V) of the battery voltage, which is a condition for detecting that the battery has reached full charge, is as follows.
If the battery temperature at the start of charging is a high value (for example, 30 ° C. or higher), it is unlikely to occur. On the other hand, there is a case where the voltage temporarily abnormally changes due to noise or the battery state regardless of the battery temperature or the charge amount. Therefore, in the case of the method of stopping the power supply on condition that the temporary decrease (−ΔV) of the battery voltage is detected, it is possible to accurately determine whether or not the battery is fully charged depending on the battery temperature at the start of the power supply. If the voltage is temporarily changed abnormally due to noise or battery status during charging, it is erroneously recognized as -ΔV and the power supply is stopped before reaching full charge, and sufficient charging cannot be performed. There is a problem that there is.

【0004】本発明は、上記問題に鑑みてなされたもの
で、フル充電状態を正確に検出でき、また充電途中に通
電が停止されて充電不足が発生するといった問題を回避
できるバッテリ充電装置を提供することを目的としてい
る。
The present invention has been made in view of the above problems, and provides a battery charger capable of accurately detecting a full charge state and avoiding a problem that power supply is stopped during charging and insufficient charging occurs. It is intended to be.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】請求項1の発明は、バッ
テリを所定電圧以下となるまで放電させるリフレッシュ
処理手段と、上記バッテリに通電する通電手段と、上記
バッテリの充電量を検出する充電量検出手段と、上記リ
フレッシュ処理後の充電において上記バッテリの充電量
が所定値以上となった時に上記バッテリへの通電を停止
する通電制御手段とを備えたことを特徴としている。
According to the first aspect of the present invention, there is provided a refresh processing means for discharging a battery until the voltage becomes equal to or lower than a predetermined voltage, an energizing means for energizing the battery, and a charge amount for detecting a charge amount of the battery. It is characterized by comprising a detection unit and an energization control unit that stops energization of the battery when the charge amount of the battery becomes equal to or more than a predetermined value in charging after the refresh processing.

【0006】請求項2の発明は、バッテリに通電する通
電手段と、上記バッテリの温度を検出する温度検出手段
と、上記バッテリの電圧を検出する電圧検出手段と、上
記バッテリの充電開始時の温度が所定値以下であって、
かつ上記バッテリ電圧の所定値以上の低下が検出された
時に上記バッテリへの通電を停止する通電制御手段とを
備えたことを特徴としている。
According to a second aspect of the present invention, there is provided an energizing means for energizing the battery, a temperature detecting means for detecting the temperature of the battery, a voltage detecting means for detecting the voltage of the battery, and a temperature at the start of charging of the battery. Is less than or equal to a predetermined value,
And a power supply control means for stopping power supply to the battery when a decrease of the battery voltage by a predetermined value or more is detected.

【0007】請求項3の発明は、バッテリに通電する通
電手段と、上記バッテリの温度を検出する温度検出手段
と、上記バッテリの充電開始時の温度が所定値以上であ
って、かつ充電開始後の経過時間が所定値以上又はバッ
テリ温度が所定値以上となった時に上記バッテリへの通
電を停止する通電制御手段とを備えたことを特徴として
いる。
According to a third aspect of the present invention, there is provided an energizing means for energizing the battery, a temperature detecting means for detecting a temperature of the battery, a temperature at the time of starting charging of the battery being equal to or higher than a predetermined value, and And a power supply control means for stopping power supply to the battery when the elapsed time is equal to or more than a predetermined value or when the battery temperature becomes equal to or more than a predetermined value.

【0008】請求項4の発明は、バッテリに通電する通
電手段と、充電装置の周囲の温度を検出する周囲温度検
出手段と、上記周囲温度が低いときの充電電流値が周囲
温度が高いときの充電電流値よりも高くなるように上記
通電手段を制御する通電制御手段とを備えたことを特徴
としている。
According to a fourth aspect of the present invention, there is provided an energizing means for energizing the battery, an ambient temperature detecting means for detecting a temperature around the charging device, and a charging current value when the ambient temperature is low when the ambient temperature is high. And a power supply control means for controlling the power supply means so as to be higher than a charging current value.

【0009】請求項5の発明は、バッテリに通電する通
電手段と、上記バッテリの温度を検出するバッテリ温度
検出手段と、上記バッテリ温度が所定の充電開始温度以
上のとき上記通電手段に通電を開始させ、該充電開始温
度より低い温度に設定された充電停止指示温度以下のと
き上記通電手段に通電を停止させる通電制御手段とを備
えたことを特徴としている。
According to a fifth aspect of the present invention, there is provided an energizing means for energizing the battery, a battery temperature detecting means for detecting the temperature of the battery, and energizing the energizing means when the battery temperature is equal to or higher than a predetermined charging start temperature. And a power supply control means for stopping power supply to the power supply means when the temperature is equal to or lower than a charge stop instruction temperature set to a temperature lower than the charge start temperature.

【0010】[0010]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を添付
図面に基づいて説明する。図1ないし図4は、請求項
1,2の発明の第1実施形態による電動補助自転車用バ
ッテリの充電装置を説明するための図であり、図1は電
動補助自転車の側面図、図2は充電装置の構成を示す
図、図3は上記充電装置の動作を説明するためのフロー
チャート図、図4は上記充電装置の充電,放電時の時間
と電圧と温度との関係を示す特性図である。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings. FIGS. 1 to 4 are views for explaining a battery charging device for a battery-assisted bicycle according to a first embodiment of the present invention. FIG. 1 is a side view of the battery-assisted bicycle, and FIG. FIG. 3 is a flowchart illustrating the operation of the charging device, and FIG. 4 is a characteristic diagram illustrating the relationship between time, voltage, and temperature during charging and discharging of the charging device. .

【0011】図1において、1は電動補助自転車であ
り、これの車体フレーム2はヘッドパイプ3と、該ヘッ
ドパイプ3から車体後方斜め下方に延びるダウンチュー
ブ4と、該ダウンチューブ4の後端から上方に略起立し
て延びるシートチューブ5と、上記ダウンチューブ4の
後端から後方に略水平に延びる左, 右一対のチェーンス
テー6と、該両チェーンステー6の後端部と上記シート
チューブ5の上端部とを結合する左, 右一対のシートス
テー7とを備えている。
In FIG. 1, reference numeral 1 denotes an electric assisted bicycle. A body frame 2 has a head pipe 3, a down tube 4 extending obliquely rearward and downward from the head pipe 3, and a rear end of the down tube 4. A seat tube 5 extending substantially upright, a pair of left and right chain stays 6 extending substantially horizontally rearward from a rear end of the down tube 4, a rear end portion of both the chain stays 6 and the seat tube 5 And a pair of left and right seat stays 7 that are coupled to the upper end of the seat stay.

【0012】上記ダウンチューブ4とシートチューブ5
との結合部には取付けブラケット2aが溶接されてお
り、該取付けブラケット2aに上記左, 右のチェーンス
テー6が固着されている。
The down tube 4 and the seat tube 5
A mounting bracket 2a is welded to the joint portion between the left and right chain stays 6 to the mounting bracket 2a.

【0013】上記ヘッドパイプ3にはフロントフォーク
8が左右に回動可能に枢支されている。該フロントフォ
ーク8の下端には前輪9が軸支されており、上端には操
向ハンドル10が固着されている。また上記シートチュ
ーブ5にはシートポスト11が高さ調整可能に挿入され
ており、該シートポスト11の上端にはサドル12が装
着されている。さらに上記チェーンステー6の後端には
後輪13が軸支されており、該後輪13は上記シートス
テー7に取り付けられたキー式ホイールロック14によ
り施錠されるようになっている。なお、このホイールロ
ック4は施錠した状態でのみキーを抜き取ることができ
るようになっている。
A front fork 8 is pivotally supported on the head pipe 3 so as to be rotatable left and right. A front wheel 9 is pivotally supported at the lower end of the front fork 8, and a steering handle 10 is fixed at the upper end. A seat post 11 is inserted into the seat tube 5 so as to be adjustable in height, and a saddle 12 is mounted on an upper end of the seat post 11. Further, a rear wheel 13 is pivotally supported at the rear end of the chain stay 6, and the rear wheel 13 is locked by a key type wheel lock 14 attached to the seat stay 7. The key can be removed only in the locked state of the wheel lock 4.

【0014】上記車体フレーム2には補助駆動装置15
が搭載されている。この補助駆動装置15は、クランク
軸16に入力されたペダル踏力と電動モータ17からの
補助力との合力を出力するパワーユニット20と、上記
電動モータ17に電源を供給するバッテリ21と、該電
動モータ17からの補助力を可変制御するコントローラ
22とを備えている。
An auxiliary drive device 15 is mounted on the vehicle body frame 2.
Is installed. The auxiliary drive device 15 includes a power unit 20 that outputs a combined force of a pedal depression force input to a crankshaft 16 and an auxiliary force from an electric motor 17, a battery 21 that supplies power to the electric motor 17, And a controller 22 for variably controlling the auxiliary force from the controller 17.

【0015】上記バッテリ21は、上記シートチューブ
5の後面に沿って、かつ該シートチューブ5,左右のシ
ートステー7,及びリヤフェンダ13aで囲まれた空間
に配置されている。上記バッテリ21の上壁には把手2
1aが形成されており、該把手21aにより上方向に出
し入れ可能となっている。なお、バッテリ21を出し入
れする場合には上記サドル12を前側に倒すことにな
る。また上記バッテリ21には充電プラグが配設されて
おり、該バッテリ21を車体に装着した状態,取り外し
た状態の何れでも充電できるようになっている。
The battery 21 is disposed along the rear surface of the seat tube 5 and in a space surrounded by the seat tube 5, the left and right seat stays 7, and the rear fender 13a. A handle 2 is provided on the upper wall of the battery 21.
1a is formed, and can be taken in and out upward by the handle 21a. When the battery 21 is taken in and out, the saddle 12 is tilted forward. The battery 21 is provided with a charging plug so that the battery 21 can be charged in either a state where the battery 21 is mounted on the vehicle body or a state where the battery 21 is removed.

【0016】上記取付けブラケット2aの上壁には上記
バッテリ21を支持する支持ボックス25がボルト締め
固定されている。この支持ボックス25内には上記バッ
テリ21を挿入すると自動的に電源側に電気的に接続さ
れるモータ側端子が配設されている。
A support box 25 for supporting the battery 21 is bolted to the upper wall of the mounting bracket 2a. A motor-side terminal that is automatically connected to the power supply when the battery 21 is inserted is provided in the support box 25.

【0017】図2において31は上記バッテリ21の充
電を行う充電装置を示している。該充電装置31は、バ
ッテリ21への電流値を変化させる通電手段としての通
電回路32と、該通電回路32の動作を制御するコント
ローラ(CPU)33とを備えており、該コントローラ
33は、上記バッテリ21への通電時間を検出する通電
時間検出センサ34、バッテリ21の充電量,具体的に
はバッテリ電圧を検出する充電量検出センサ35、及び
バッテリ温度,充電装置31の周囲温度を検出する温度
検出センサ36からの各検出値が入力され、該入力値に
基づいて、上記バッテリ21への充電電流値の制御, 通
電開始,通電停止等を行う通電制御手段として機能す
る。
In FIG. 2, reference numeral 31 denotes a charging device for charging the battery 21. The charging device 31 includes an energizing circuit 32 as energizing means for changing a current value to the battery 21, and a controller (CPU) 33 for controlling the operation of the energizing circuit 32. An energization time detection sensor 34 for detecting the energization time to the battery 21, a charge amount of the battery 21, specifically, a charge amount detection sensor 35 for detecting the battery voltage, and a temperature for detecting the battery temperature and the ambient temperature of the charging device 31. Each detection value from the detection sensor 36 is input, and based on the input value, functions as an energization control unit that controls a charging current value to the battery 21 and starts and stops energization.

【0018】また、上記コントローラ33にはメインス
イッチ37が接続されており、このスイッチの位置を示
す「ON,OFF,REF」の信号が入力される。そし
て、充電装置31の接続端子38がバッテリ21の充電
端子に接続されている場合に上記メインスイッチ37が
リフレッシュ位置「RFE」に回動されると、コントロ
ーラ33は、上記通電回路32をして上記バッテリ21
を所定電圧以下となるように放電させるリフレッシュ処
理(放電処理)を行わせ、該リフレッシュ処理後に通電
を開始させる。なお、39は100V外部電源40用コ
ンセントである。
A main switch 37 is connected to the controller 33, and an "ON, OFF, REF" signal indicating the position of the switch is input. When the main switch 37 is turned to the refresh position “RFE” when the connection terminal 38 of the charging device 31 is connected to the charging terminal of the battery 21, the controller 33 operates the energization circuit 32. The battery 21
Is performed so that the voltage is reduced to a predetermined voltage or less, and the energization is started after the refresh processing. Reference numeral 39 denotes an outlet for a 100V external power supply 40.

【0019】次に、本実施形態充電装置31による充電
動作を主として図3,4に基づいて説明する。ここで、
図4の特性線Aは充電時間の経過に伴なう上記バッテリ
21の端子間の電圧の変化を、Bは放電時間の経過に伴
なう上記バッテリ21の端子間電圧の変化を、C,Dは
上記充電時間の経過に伴うバッテリ21のセル表面の温
度の変化,バッテリ21のケース表面の温度の変化をそ
れぞれ示している。
Next, the charging operation of the charging device 31 of the present embodiment will be described mainly with reference to FIGS. here,
The characteristic line A in FIG. 4 shows the change in the voltage between the terminals of the battery 21 with the lapse of the charging time, the curve B shows the change in the voltage between the terminals of the battery 21 with the lapse of the discharging time, and C, D indicates a change in the temperature of the cell surface of the battery 21 and a change in the temperature of the case surface of the battery 21 with the elapse of the charging time.

【0020】上記充電装置31がバッテリ21に接続さ
れ、上記メインスイッチ37がリフレッシュ位置「RF
E」に回動されると、上述の放電処理が行なわれる(ス
テップS1〜S2)。
The charging device 31 is connected to the battery 21 and the main switch 37 is set to the refresh position "RF
When it is turned to "E", the above-described discharge processing is performed (steps S1 and S2).

【0021】上記放電処理の後バッテリ21の温度が3
0℃以上であれば通電が開始され、通電時間が4.5時
間を経過した時,上記バッテリ21の温度が45℃以上
に上昇した時,上記バッテリ21の充電量,具体的には
バッテリ電圧が既定値以上に達した時の何れかの満足を
もってバッテリ21への通電が停止される(ステップS
3〜S8)。なお、上記充電量の検出方法としては、充
電電流値×時間の積算値に基づく方法も採用可能であ
る。
After the discharging process, the temperature of the battery 21 becomes 3
If the temperature is equal to or higher than 0 ° C., the energization is started, and when the energizing time has passed 4.5 hours, when the temperature of the battery 21 has risen to 45 ° C. or higher, the charge amount of the battery 21, specifically, the battery voltage The power supply to the battery 21 is stopped with any satisfaction when the value has exceeded the predetermined value (step S).
3-S8). In addition, as a method of detecting the charge amount, a method based on an integrated value of the charging current value × time can be adopted.

【0022】また、上記ステップS1においてリフレッ
シュ処理の実行が指示されずメインスイッチ37が「O
N」位置に回動された時は、リフレッシュ処理を経るこ
となく充電処理が行われる(ステップS9)。また上記
リフレッシュ処理後、上記ステップS3においてバッテ
リ温度が30℃未満の時はステップ9に移行して充電が
行われる。そして、上記ステップS5〜S6と同様に通
電時間が4.5時間を経過した時又はバッテリ温度が4
5℃以上となった時は充電が完了したとして通電が停止
され、さらにバッテリ電圧の一時的低下が所定値(−Δ
V)以上であることが検出された時にも上記通電が停止
される(ステップS12)。
In step S1, the execution of the refresh process is not instructed and the main switch 37 is set to "O".
When rotated to the "N" position, the charging process is performed without going through the refresh process (step S9). After the refresh processing, if the battery temperature is lower than 30 ° C. in the above-mentioned step S3, the process proceeds to step 9 to perform charging. Then, similarly to the above steps S5 to S6, when the energization time has passed 4.5 hours or when the battery temperature is 4
When the temperature reaches 5 ° C. or higher, the charging is completed, the energization is stopped, and the temporary decrease in the battery voltage is reduced to a predetermined value (−Δ
V) The energization is also stopped when it is detected that the voltage is equal to or more than V) (step S12).

【0023】上記充電時間の経過に伴なって、上記バッ
テリ21の電圧は図4の特性線Aに示すように上昇し、
フル充電時には−ΔVで示すように一時的に低下する。
また特性線C,Dに示すように上記バッテリ21の温度
は、充電開始後、バッテリの吸熱反応によって徐々にΔ
t℃だけ一旦低下した後、フル充電時に近くなると上昇
する。そして、上記ステップS5〜S7,及びステップ
S10〜S12において所定の条件が成立して、破線E
の時点で通電が停止されると、上記バッテリ電圧はフル
充電時の電圧より所定値だけ段落ち状に低下することと
なる。また、上記バッテリ21の電圧は放電時には特性
線Bに示すように低下する。
As the charging time elapses, the voltage of the battery 21 rises as shown by a characteristic line A in FIG.
At the time of full charge, the voltage temporarily decreases as indicated by -ΔV.
Further, as shown by the characteristic lines C and D, the temperature of the battery 21 gradually increases after the start of charging due to the endothermic reaction of the battery.
After once decreasing by t ° C., it increases when approaching full charge. A predetermined condition is satisfied in steps S5 to S7 and steps S10 to S12, and a broken line E
When the energization is stopped at the point of, the battery voltage drops stepwise from the voltage at the time of full charge by a predetermined value. Further, the voltage of the battery 21 decreases as shown by a characteristic line B during discharging.

【0024】なお、上記特性線C,Dに示すように上記
バッテリ21の温度は通電後Δt℃だけ一旦低下するた
め、このΔt℃の温度低下により充電動作を停止させな
いために、充電開始可能温度は例えば0℃以上とするの
に対し、充電停止指示温度は例えば−5℃以下とすると
いうように、上記両温度間にΔt℃以上のいわゆるヒス
テリシスを設けることが望ましい。
As shown by the characteristic lines C and D, the temperature of the battery 21 once decreases by Δt ° C. after energization, and in order to prevent the charging operation from being stopped by the temperature decrease of Δt ° C. It is desirable to provide a so-called hysteresis of Δt ° C. or more between the two temperatures so that the charging stop instruction temperature is, for example, −5 ° C. or less, while the temperature is 0 ° C. or more, for example.

【0025】このように、本実施形態では、リフレッシ
ュ処理を行うことを条件に、バッテリ充電量が既定値に
達したことをもって充電完了と判断するようにしたの
で、充電の終了条件として電圧の一時的低下(−ΔV)
を用いる必要がなく、充電開始時バッテリ温度が30℃
以上といった元々−ΔVが発生しにくい状況下では−Δ
Vを充電完了条件として用いないので、仮にノイズやバ
ッテリ状態に起因して電圧の一時的異常変化が発生した
場合でもこれが−ΔVと誤認識されることはなく、フル
充電に達する前に通電が停止することを防止でき、確実
にフル充電できる。
As described above, in the present embodiment, it is determined that the charging is completed when the battery charge amount reaches the predetermined value on the condition that the refresh processing is performed. Drop (-ΔV)
Battery temperature at the start of charging is 30 ° C
Under the above circumstances where -ΔV is unlikely to occur originally, -ΔV
Since V is not used as a charge completion condition, even if a temporary abnormal change in voltage occurs due to noise or a battery state, this is not erroneously recognized as -ΔV, and power is supplied before reaching full charge. Stopping can be prevented and full charging can be ensured.

【0026】また、充電開始時のリフレッシュ処理を行
わずに充電開始した場合や、充電開始時バッテリ温度が
30℃未満の場合には、−ΔVの発生を充電終了条件と
して用いたが、この場合にはフル充電状態になった場合
には確実に−ΔVが発生することから、フル充電状態を
確実に検出できる。
In the case where charging is started without performing the refresh process at the start of charging, or when the battery temperature at the start of charging is lower than 30 ° C., the occurrence of −ΔV is used as the charging end condition. In this case, when the battery is fully charged, -ΔV is reliably generated, so that the fully charged state can be reliably detected.

【0027】次に、図5に基づいて請求項2及び3の発
明の第2実施形態によるバッテリ充電装置の動作を説明
する。なお、該バッテリ充電装置の構成は図2と同様で
あるので説明は省略する。
Next, the operation of the battery charger according to the second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. Note that the configuration of the battery charger is the same as that of FIG.

【0028】図5に示すように、本第2実施形態のバッ
テリ充電装置31では、リフレッシュ処理の有無に関わ
らず充電開始時のバッテリ温度に基づいて通電終了条件
が設定されている。
As shown in FIG. 5, in the battery charging device 31 of the second embodiment, the power-off condition is set based on the battery temperature at the start of charging regardless of the presence or absence of the refresh processing.

【0029】具体的には、上記充電装置31がバッテリ
21に接続され、上記メインスイッチ37がリフレッシ
ュ位置「RFE」に回動されると、上述の放電処理が行
なわれる(ステップS21,S22)。なお、上記メイ
ンスイッチ37がオン位置「ON」に回動された時は処
理は直ちにステップS23に移行する。
Specifically, when the charging device 31 is connected to the battery 21 and the main switch 37 is turned to the refresh position "RFE", the above-described discharging process is performed (steps S21 and S22). When the main switch 37 is turned to the ON position "ON", the process immediately proceeds to step S23.

【0030】上記放電処理の後、上記充電装置31によ
る充電が開始されるのであるが、バッテリ21の温度が
30℃以上であれば、通電時間が4.5時間を経過した
時又は上記バッテリ21の温度が45℃以上に上昇した
時の何れかの満足をもってバッテリ21への通電が停止
される(ステップS23〜S27)。即ち、通電開始時
のバッテリ温度が30℃より高い場合には、バッテリ電
圧の一時的低下−ΔVを充電完了条件としないのであ
る。
After the discharging process, charging by the charging device 31 is started. If the temperature of the battery 21 is 30 ° C. or more, when the energizing time has passed 4.5 hours or the battery 21 The power supply to the battery 21 is stopped with any satisfaction when the temperature of the battery 21 rises to 45 ° C. or higher (steps S23 to S27). That is, when the battery temperature at the start of energization is higher than 30 ° C., a temporary decrease in battery voltage −ΔV is not set as the charge completion condition.

【0031】一方、上記ステップS23においてバッテ
リ温度が30℃未満の時は、上記ステップS25,S2
6と同様に通電時間が4.5時間を経過した時又は電池
温度が45℃以上となった時の何れかにおいて通電が停
止されるのに加え、バッテリ電圧の一時的低下(−Δ
V)を検出した時にも上記通電が停止される(ステップ
S29〜S31)。
On the other hand, if the battery temperature is lower than 30 ° C. in the above step S23, the above steps S25 and S2
6, the energization is stopped either when the energization time has passed 4.5 hours or when the battery temperature has risen to 45 ° C. or higher, and the battery voltage temporarily drops (−Δ
The current supply is also stopped when V) is detected (steps S29 to S31).

【0032】このようにリフレッシュ処理の有無に関わ
らず、充電開始時のバッテリ温度が30℃未満と低い場
合には、フル充電時に確実に発生するバッテリ電圧の一
時的低下(−ΔV)を検出するようにしたので、上記第
1実施形態の充電装置と同様に、フル充電状態を確実に
検出することができる。
As described above, regardless of the presence or absence of the refresh processing, when the battery temperature at the start of charging is lower than 30 ° C., a temporary drop (−ΔV) of the battery voltage that occurs reliably at the time of full charging is detected. With this configuration, similarly to the charging device of the first embodiment, a fully charged state can be reliably detected.

【0033】一方、充電開始時温度が30℃以上といっ
た、元々−ΔVが発生しにくい状況下では−ΔVを充電
完了条件として用いないので、仮にノイズやバッテリ状
態に起因して電圧の一時的異常変化が発生した場合でも
これが−ΔVと誤認識されることはなく、フル充電前に
通電が停止することはない。
On the other hand, in a situation where -ΔV is originally unlikely to occur, such as when the temperature at the start of charging is 30 ° C. or higher, -ΔV is not used as a charge completion condition. Even if a change occurs, this is not erroneously recognized as -ΔV, and the power supply does not stop before full charge.

【0034】次に、図6に基づいて請求項4,5の発明
の第3実施形態による充電装置の充電動作を説明する。
なお、該バッテリ充電装置の構成は図2と同様であるの
で説明は省略する。
Next, the charging operation of the charging device according to the third embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
Note that the configuration of the battery charger is the same as that of FIG.

【0035】上記充電装置31がバッテリ21に接続さ
れ、メインスイッチ37がONに回動されると、該充電
装置31の周囲温度, 及びバッテリ温度が検出され(ス
テップS40)、バッテリ温度が0℃以上40℃未満で
あれば、上記バッテリ21に通電が開始さる(ステップ
S41〜S42)。この場合、周囲温度が低いほど充電
電流値が大きく制御され、例えば、表1に示すように、
周囲温度が0℃,20℃,40℃の場合には充電電流は
それぞれ5. 0A,2. 5A, 1. 0Aに設定される。
そして、充電中のバッテリ温度が−5℃以下に低下した
時は異常として通電が終了される(ステップS43〜S
44)。
When the charging device 31 is connected to the battery 21 and the main switch 37 is turned ON, the ambient temperature of the charging device 31 and the battery temperature are detected (step S40), and the battery temperature is reduced to 0 ° C. If the temperature is lower than 40 ° C., the power supply to the battery 21 is started (steps S41 to S42). In this case, the charging current value is controlled to be larger as the ambient temperature is lower. For example, as shown in Table 1,
When the ambient temperature is 0 ° C., 20 ° C., and 40 ° C., the charging current is set to 5.0 A, 2.5 A, and 1.0 A, respectively.
Then, when the battery temperature during charging falls to -5 ° C or lower, the power supply is terminated as an abnormality (steps S43 to S43).
44).

【0036】[0036]

【表1】 [Table 1]

【0037】一方、上記バッテリ温度が−5℃より高い
正常範囲にある場合には通電時間が4.5時間を経過し
た時,上記バッテリ21の温度が45℃以上に上昇した
時,上記バッテリ温度の一時的低下(−ΔV)が発生し
た時の何れかにおいて、バッテリ21への通電が停止さ
れる(ステップS45〜S48)。
On the other hand, when the battery temperature is in the normal range higher than -5.degree. C., when the energizing time exceeds 4.5 hours, when the temperature of the battery 21 rises to 45.degree. The power supply to the battery 21 is stopped at any time when the temporary decrease (−ΔV) occurs (steps S45 to S48).

【0038】このように、本実施形態では充電装置31
の周囲温度が低いほど充電電流値を大きく設定したの
で、それだけ充電に要する時間を短縮できる。例えば、
表1に示すように、充電電流値を1. 0Aとした場合は
フル充電に6時間を要するのに対し、2. 5A, 5. 0
Aとした場合は、2時間,1時間でフル充電できた。
As described above, in the present embodiment, the charging device 31
Since the charging current value is set to be larger as the ambient temperature is lower, the time required for charging can be shortened accordingly. For example,
As shown in Table 1, when the charging current value is 1.0 A, it takes 6 hours to fully charge, whereas 2.5 A, 5.0 A
In the case of A, the battery was fully charged in 2 hours and 1 hour.

【0039】ここで、充電電流を大きく設定するほど充
電装置31の温度が高くなり、該充電装置31の寿命が
短縮し、かつ取り扱いに注意を要することとなるが、周
囲温度が低い場合には充電電流を大きくしても充電装置
31の表面温度は50℃程度であり、それほど問題は生
じない。
Here, the larger the charging current is set, the higher the temperature of the charging device 31 is, the shorter the life of the charging device 31 is, and the more care must be taken in handling. However, when the ambient temperature is low, Even if the charging current is increased, the surface temperature of the charging device 31 is about 50 ° C., and there is not much problem.

【0040】また本実施形態では、バッテリ温度が異常
低下した場合は充電途中で通電を終了するようにした場
合において、充電開始可能温度が0℃以上であるのに対
し、充電停止指示温度は−5℃以下としたので、周囲温
度が0〜2℃の寒冷時に充電を開始した場合、正常な充
電においても発生する吸熱反応によりバッテリ温度が若
干下がっても−5℃まではこの温度低下を異常と認識す
ることを防止でき、フル充電に達する前に通電が停止す
ることを防止できる。
In the present embodiment, when the battery temperature is abnormally lowered, when the power supply is terminated during the charging, the temperature at which charging can be started is 0 ° C. or higher, whereas the charging stop instruction temperature is-. Since the temperature is set to 5 ° C or less, if charging is started in a cold environment where the ambient temperature is 0 to 2 ° C, even if the battery temperature drops slightly due to an endothermic reaction that occurs even during normal charging, this temperature drop is abnormal until -5 ° C. Can be prevented from being recognized, and the stop of energization before reaching full charge can be prevented.

【0041】[0041]

【発明の効果】以上のように請求項1の発明に係るバッ
テリ充電装置によれば、リフレッシュ処理後の充電を条
件としてバッテリの充電量が所定値以上となった時にバ
ッテリへの通電を停止するようにしたので、つまりバッ
テリをいわゆる「空」の状態から充電することを条件と
しているのでバッテリのフル充電状態を確実に検出で
き、また電圧の一時的低下(−ΔV)を充電完了条件と
していないので、仮にノイズやバッテリ状態に起因して
発生するバッテリ電圧の一時的な異常変化を−ΔVと誤
認識することはなくフル充電に達する前に通電が停止さ
れるのを防止でき、バッテリを確実にフル充電できる効
果がある。
As described above, according to the battery charger of the first aspect of the present invention, the power supply to the battery is stopped when the charge amount of the battery becomes equal to or more than a predetermined value on condition that the charge after the refresh processing is performed. In other words, the condition is that the battery is charged from a so-called "empty" state, so that the full charge state of the battery can be reliably detected, and a temporary voltage drop (-.DELTA.V) is not a charge completion condition. Therefore, it is possible to prevent a temporary abnormal change in the battery voltage caused by noise or the battery state from being erroneously recognized as -ΔV, and to prevent the power supply from being stopped before reaching the full charge. Has the effect of being fully charged.

【0042】請求項2の発明によれば、バッテリの充電
開始時の温度が所定値以下であることを条件として、つ
まりフル充電時に上記所定値以上の一時的低下(−Δ
V)が確実に発生することを条件として、該一時的低下
が検出された時に通電を停止するようにしたので、フル
充電状態を確実に検出でき、また請求項3の発明は、バ
ッテリ充電開始時の温度が所定値以上の場合には−ΔV
を充電完了条件としていないので、ノイズやバッテリに
起因する一時的異常電圧変化を−ΔVと誤認識すること
はなく、確実にフル充電できる効果がある。
According to the second aspect of the present invention, the condition that the temperature at the start of charging of the battery is equal to or lower than a predetermined value, that is, a temporary decrease (−Δ
Since the energization is stopped when the temporary decrease is detected on condition that V) occurs reliably, the full charge state can be reliably detected. If the temperature at the time is equal to or higher than a predetermined value, -ΔV
Is not set as the charge completion condition, the temporary abnormal voltage change caused by noise or the battery is not erroneously recognized as -ΔV, and there is an effect that the full charge can be reliably performed.

【0043】請求項4の発明によれば、充電装置の周囲
温度が低いときの充電電流値を周囲温度が高いときより
も高くしたので、充電装置の異常温度上昇による寿命低
下を招くことなく、また特別な取り扱い上の注意を要す
ることなく充電に要する時間を短縮できる効果がある。
According to the fourth aspect of the present invention, the charging current value when the ambient temperature of the charging device is low is higher than that when the ambient temperature is high. In addition, there is an effect that the time required for charging can be reduced without requiring special handling precautions.

【0044】請求項5の発明によれば、充電停止指示温
度を充電開始温度より低く設定したので、つまり両温度
間にヒステリヒスを持たせたので、正常な充電において
も発生する吸熱反応における温度低下があっても上記充
電停止指示温度まで達することはなく、フル充電に達す
る前に通電が停止することを防止でき、確実にフル充電
できる効果がある。
According to the fifth aspect of the present invention, since the charge stop instruction temperature is set lower than the charge start temperature, that is, hysteresis is provided between the two temperatures, the temperature drop in the endothermic reaction that occurs even in normal charging. Even if there is, the temperature does not reach the charge stop instruction temperature, and it is possible to prevent the power supply from being stopped before reaching the full charge.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】請求項1,2の発明の第1実施形態によるバッ
テリ充電装置を備えた電動補助自転車の側面図である。
FIG. 1 is a side view of a battery-assisted bicycle provided with a battery charging device according to a first embodiment of the present invention.

【図2】上記充電装置の構成を示すブロック図である。FIG. 2 is a block diagram showing a configuration of the charging device.

【図3】上記充電装置の制御動作を説明するためのフロ
ーチャート図である。
FIG. 3 is a flowchart illustrating a control operation of the charging device.

【図4】上記充電装置の充電,放電時間とバッテリ電
圧,バッテリ温度との関係を示す特性図である。
FIG. 4 is a characteristic diagram showing a relationship between charging and discharging times of the charging device, a battery voltage, and a battery temperature.

【図5】請求項2,3の発明の第2実施形態による充電
装置の動作を説明するためのフローチャート図である。
FIG. 5 is a flowchart for explaining the operation of the charging device according to the second embodiment of the second and third aspects of the present invention.

【図6】請求項4,5の発明の第3実施形態による充電
装置の動作を説明するためのフローチャート図である。
FIG. 6 is a flowchart for explaining the operation of the charging device according to a third embodiment of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

21 バッテリ 31 バッテリ充電装置 32 通電回路(リフレッシュ処理手段,通電手段) 33 コントローラ(通電制御手段) 35 充電量検出センサ(充電量検出手段,バッテリ電
圧検出手段) 36 温度検出センサ(温度検出手段,周囲温度検出手
段)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 21 Battery 31 Battery charger 32 Current supply circuit (refresh processing means, current supply means) 33 Controller (current supply control means) 35 Charge amount detection sensor (charge amount detection means, battery voltage detection means) 36 Temperature detection sensor (temperature detection means, surroundings) Temperature detection means)

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 バッテリを所定電圧以下となるまで放電
させるリフレッシュ処理手段と、上記バッテリに通電す
る通電手段と、上記バッテリの充電量を検出する充電量
検出手段と、上記リフレッシュ処理後の充電において上
記バッテリの充電量が所定値以上となった時に上記バッ
テリへの通電を停止する通電制御手段とを備えたことを
特徴とするバッテリ充電装置。
1. A refresh processing means for discharging a battery until a voltage becomes equal to or lower than a predetermined voltage, an energizing means for energizing the battery, a charge amount detecting means for detecting a charge amount of the battery, and a charge after the refresh processing. A battery charging device comprising: a power supply control unit configured to stop power supply to the battery when a charge amount of the battery becomes equal to or more than a predetermined value.
【請求項2】 バッテリに通電する通電手段と、上記バ
ッテリの温度を検出する温度検出手段と、上記バッテリ
の電圧を検出する電圧検出手段と、上記バッテリの充電
開始時の温度が所定値以下であって、かつ上記バッテリ
電圧の所定値以上の低下が検出された時に上記バッテリ
への通電を停止する通電制御手段とを備えたことを特徴
とするバッテリ充電装置。
2. An electricity supply means for supplying electricity to a battery, a temperature detection means for detecting a temperature of the battery, a voltage detection means for detecting a voltage of the battery, and a temperature at the start of charging of the battery being lower than a predetermined value. And a power supply control means for stopping power supply to the battery when a decrease of the battery voltage by a predetermined value or more is detected.
【請求項3】 バッテリに通電する通電手段と、上記バ
ッテリの温度を検出する温度検出手段と、上記バッテリ
の充電開始時の温度が所定値以上であって、かつ充電開
始後の経過時間が所定値以上又はバッテリ温度が所定値
以上となった時に上記バッテリへの通電を停止する通電
制御手段とを備えたことを特徴とするバッテリ充電装
置。
A power supply means for supplying power to the battery; a temperature detection means for detecting a temperature of the battery; a temperature at the time of starting charging of the battery being equal to or higher than a predetermined value, and an elapsed time after starting charging is predetermined. And a power supply control means for stopping power supply to the battery when the battery temperature becomes equal to or higher than a predetermined value or the battery temperature becomes equal to or higher than a predetermined value.
【請求項4】 バッテリに通電する通電手段と、充電装
置の周囲の温度を検出する周囲温度検出手段と、上記周
囲温度が低いときの充電電流値が周囲温度が高いときの
充電電流値よりも高くなるように上記通電手段を制御す
る通電制御手段とを備えたことを特徴とするバッテリ充
電装置。
4. An energizing means for energizing a battery, an ambient temperature detecting means for detecting a temperature around a charging device, and a charging current value when the ambient temperature is low is higher than a charging current value when the ambient temperature is high. And a power supply control means for controlling the power supply means to be higher.
【請求項5】 バッテリに通電する通電手段と、上記バ
ッテリの温度を検出するバッテリ温度検出手段と、上記
バッテリ温度が所定の充電開始温度以上のとき上記通電
手段に通電を開始させ、上記充電開始温度より低い温度
に設定された充電停止指示温度以下のとき上記通電手段
に通電を停止させる通電制御手段とを備えたことを特徴
とするバッテリ充電装置。
5. An energizing means for energizing the battery, a battery temperature detecting means for detecting a temperature of the battery, and energizing the energizing means when the battery temperature is equal to or higher than a predetermined charging start temperature, and starting the charging. A battery charger comprising: a power supply control means for stopping power supply to the power supply means when the temperature is equal to or lower than a charge stop instruction temperature set to a temperature lower than the temperature.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2000022714A1 (en) * 1998-10-15 2000-04-20 Yamaha Hatsudoki Kabushiki Kaisha Power system for electric vehicle
WO2000038944A1 (en) * 1998-12-28 2000-07-06 Yamaha Hatsudoki Kabushiki Kaisha Power supply system for electric vehicle

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