JPH11122837A - 充電式電池の充電制御装置 - Google Patents
充電式電池の充電制御装置Info
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- JPH11122837A JPH11122837A JP9274289A JP27428997A JPH11122837A JP H11122837 A JPH11122837 A JP H11122837A JP 9274289 A JP9274289 A JP 9274289A JP 27428997 A JP27428997 A JP 27428997A JP H11122837 A JPH11122837 A JP H11122837A
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- charging
- rechargeable battery
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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】
【課題】 多様な環境下で好ましい充電を完了すること
ができる充電式電池の充電制御装置を提供する。 【解決手段】 充電式電池の近傍に設けられた電池温度
検出手段から検出した電池温度に応じた判別値と、充電
式電池の正負極間の電圧に応じた電池電圧信号の値とか
ら、充電を完了する時期を判断する。
ができる充電式電池の充電制御装置を提供する。 【解決手段】 充電式電池の近傍に設けられた電池温度
検出手段から検出した電池温度に応じた判別値と、充電
式電池の正負極間の電圧に応じた電池電圧信号の値とか
ら、充電を完了する時期を判断する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、充電式電池を充電
する充電制御装置に関する。
する充電制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】Ｎｉ−Ｃｄ、Ｎｉ−ＭＨ等の如き充電式
電池を急速充電する際においては、図１に示す如く、充
電式電池の正負両極間における電池電圧は充電の開始か
ら時間の経過に従って次第に増加する。この電池電圧は
満充電時に最大電圧となり、この後、充電時間が経過す
るにつれて、電池電圧は次第に減少する。従って、従来
の充電完了の判断方法は、満充電時以降の充電池式電池
の電池電圧の減少量を監視し、予め定められている固定
された判別電圧値よりも電池電圧の減少量が大なる値に
なったときに、充電完了と判別するのである。
電池を急速充電する際においては、図１に示す如く、充
電式電池の正負両極間における電池電圧は充電の開始か
ら時間の経過に従って次第に増加する。この電池電圧は
満充電時に最大電圧となり、この後、充電時間が経過す
るにつれて、電池電圧は次第に減少する。従って、従来
の充電完了の判断方法は、満充電時以降の充電池式電池
の電池電圧の減少量を監視し、予め定められている固定
された判別電圧値よりも電池電圧の減少量が大なる値に
なったときに、充電完了と判別するのである。
【０００３】一方、この充電式電池の電池電圧は、充電
時における電池の温度に影響される。例えば、図１に示
す如く、満充電時近傍の電池電圧値は、温度が高い場合
（例えば、図１中の温度４０℃の場合）には大きくな
り、温度が低い場合（例えば、図１中の温度−５℃）に
は小さくなる傾向を示す。従って、上述の如き判別電圧
値を固定値として充電完了を判別する方法では、電池温
度が低い環境において充電して充電完了と判別したとき
の電池の状態は、電池温度が高い環境において充電して
充電完了と判別したときの電池の状態よりも、過充電が
進んだ状態となっており（図１において、ｔ３＞ｔ２＞
ｔ１）、このような電池温度の低い環境下で充電を繰り
返した場合には、過充電により充電式電池の寿命を短く
するという不都合を招いていた。
時における電池の温度に影響される。例えば、図１に示
す如く、満充電時近傍の電池電圧値は、温度が高い場合
（例えば、図１中の温度４０℃の場合）には大きくな
り、温度が低い場合（例えば、図１中の温度−５℃）に
は小さくなる傾向を示す。従って、上述の如き判別電圧
値を固定値として充電完了を判別する方法では、電池温
度が低い環境において充電して充電完了と判別したとき
の電池の状態は、電池温度が高い環境において充電して
充電完了と判別したときの電池の状態よりも、過充電が
進んだ状態となっており（図１において、ｔ３＞ｔ２＞
ｔ１）、このような電池温度の低い環境下で充電を繰り
返した場合には、過充電により充電式電池の寿命を短く
するという不都合を招いていた。
【０００４】また、電池温度に影響される電池電圧値
は、充電式電池の種類によっても変わり、上述の如き判
別電圧値を固定値として判別する充電方法では、電池温
度の影響が電池電圧に対して大きい充電式電池を用いる
ことが困難であった。
は、充電式電池の種類によっても変わり、上述の如き判
別電圧値を固定値として判別する充電方法では、電池温
度の影響が電池電圧に対して大きい充電式電池を用いる
ことが困難であった。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】従来の充電制御装置に
おいては、上述の如く、充電式電池の種類及び充電環境
により充電状態が影響され、容易に充電式電池を利用す
ることが困難であった。一方、充電式電池の充電制御の
必要性は、乗用車、電動式自転車等の乗物用の充電式電
池に限られず、多種類の充電式電池又は多様な環境下で
使用される携帯用電気製品に用いられる如き充電式電池
においても皆無ではない。
おいては、上述の如く、充電式電池の種類及び充電環境
により充電状態が影響され、容易に充電式電池を利用す
ることが困難であった。一方、充電式電池の充電制御の
必要性は、乗用車、電動式自転車等の乗物用の充電式電
池に限られず、多種類の充電式電池又は多様な環境下で
使用される携帯用電気製品に用いられる如き充電式電池
においても皆無ではない。
【０００６】そこで、本発明は上述の事情を鑑み、多種
類の充電式電池に対応し、多様な環境下で好ましい充電
を完了することができる充電式電池の充電制御装置を提
供することを目的としている。
類の充電式電池に対応し、多様な環境下で好ましい充電
を完了することができる充電式電池の充電制御装置を提
供することを目的としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】電源から充電式電池に供
給される電源出力を制御する電源出力制御手段と、前記
充電式電池の正極及び負極の両極間における電池電圧に
応じた電池電圧信号を発する電池電圧信号発生手段とを
備え、前記電池電圧信号に基づいて前記電源出力制御手
段を制御する充電式電池の充電制御装置であって、前記
充電式電池の近傍に設けられ前記充電式電池の温度に応
じた電池温度信号を発する電池温度検出手段と、前記電
池温度信号に応じた判別値を算出する判別値算出手段
と、前記電池電圧信号と前記判別値とから前記充電式電
池の充電完了を判別する充電完了判別手段と、前記充電
完了判別手段から発せられる完了判別信号に応じて前記
電源出力制御手段に充電停止指令信号を発する指示手段
と、からなることを特徴とする。
給される電源出力を制御する電源出力制御手段と、前記
充電式電池の正極及び負極の両極間における電池電圧に
応じた電池電圧信号を発する電池電圧信号発生手段とを
備え、前記電池電圧信号に基づいて前記電源出力制御手
段を制御する充電式電池の充電制御装置であって、前記
充電式電池の近傍に設けられ前記充電式電池の温度に応
じた電池温度信号を発する電池温度検出手段と、前記電
池温度信号に応じた判別値を算出する判別値算出手段
と、前記電池電圧信号と前記判別値とから前記充電式電
池の充電完了を判別する充電完了判別手段と、前記充電
完了判別手段から発せられる完了判別信号に応じて前記
電源出力制御手段に充電停止指令信号を発する指示手段
と、からなることを特徴とする。
【０００８】
【発明の実施の形態】以下に、本発明の実施例について
図面に基づいて説明する。図２に、本発明の実施例によ
る充電式電池の充電を制御する装置を示すブロック図を
示す。電池ケース２０内に収められた充電式電池２１
は、例えばリレースイッチからなる電源出力制御回路４
２及び抵抗１２を介して電源１１と接続されている。充
電式電池２１の正極は、増幅回路２２を介してＭＰＸ３
１に接続され、充電式電池２１の負極はＡＤコンバータ
３２に接続されている。この充電式電池２１の正負極と
の接続と増幅回路２２とにより電池電圧信号発生手段を
構成する。また、電池ケース２０内においては、電池温
度検出手段としてのサーミスタ２３が充電式電池２１の
近傍に設けられている。サーミスタ２３の一端は、増幅
回路２４を介してＭＰＸ３１に接続され、サーミスタ２
３の他端は、充電式電池２１の負極と接続された後、Ａ
Ｄコンバータ３２に接続されている。ＭＰＸ３１は、所
定のタイミングでＣＰＵ３４から発せられる命令に応じ
て、上述の増幅回路２２から発せられる電池電圧信号及
び増幅回路２４から発せられる電池温度信号のいずれか
１つの信号を選択的にＡＤコンバータ３２に供給するス
イッチである。
図面に基づいて説明する。図２に、本発明の実施例によ
る充電式電池の充電を制御する装置を示すブロック図を
示す。電池ケース２０内に収められた充電式電池２１
は、例えばリレースイッチからなる電源出力制御回路４
２及び抵抗１２を介して電源１１と接続されている。充
電式電池２１の正極は、増幅回路２２を介してＭＰＸ３
１に接続され、充電式電池２１の負極はＡＤコンバータ
３２に接続されている。この充電式電池２１の正負極と
の接続と増幅回路２２とにより電池電圧信号発生手段を
構成する。また、電池ケース２０内においては、電池温
度検出手段としてのサーミスタ２３が充電式電池２１の
近傍に設けられている。サーミスタ２３の一端は、増幅
回路２４を介してＭＰＸ３１に接続され、サーミスタ２
３の他端は、充電式電池２１の負極と接続された後、Ａ
Ｄコンバータ３２に接続されている。ＭＰＸ３１は、所
定のタイミングでＣＰＵ３４から発せられる命令に応じ
て、上述の増幅回路２２から発せられる電池電圧信号及
び増幅回路２４から発せられる電池温度信号のいずれか
１つの信号を選択的にＡＤコンバータ３２に供給するス
イッチである。
【０００９】このＡＤコンバータ３２は、入出力バス３
３を介してＣＰＵ３４に接続されている。入出力バス３
３は、ＣＰＵ３４にデータ信号又はアドレス信号が入出
力されるようになされている。また、ＣＰＵ３４内部に
おいては、後述するフローチャートに従って演算処理が
行われる。更に、入出力バス３３には、ＲＯＭ３５、Ｒ
ＡＭ３６及び電源出力制御回路４２の駆動回路４１が各
々接続されている。
３を介してＣＰＵ３４に接続されている。入出力バス３
３は、ＣＰＵ３４にデータ信号又はアドレス信号が入出
力されるようになされている。また、ＣＰＵ３４内部に
おいては、後述するフローチャートに従って演算処理が
行われる。更に、入出力バス３３には、ＲＯＭ３５、Ｒ
ＡＭ３６及び電源出力制御回路４２の駆動回路４１が各
々接続されている。
【００１０】また、上述したＲＯＭ３５の内部において
は、図３において説明するフローチャートを実行するた
めのプログラムと、図４に示す如きサーミスタ２３が検
出した電池温度に応じた判定電圧値を算出する際に用い
られる電池温度と判定電圧値との対応関係を定めたマッ
プとが記憶されている。この対応関係は、例えば、予め
実験により定められたものである。
は、図３において説明するフローチャートを実行するた
めのプログラムと、図４に示す如きサーミスタ２３が検
出した電池温度に応じた判定電圧値を算出する際に用い
られる電池温度と判定電圧値との対応関係を定めたマッ
プとが記憶されている。この対応関係は、例えば、予め
実験により定められたものである。
【００１１】上述したＣＰＵ３４、ＲＯＭ３５及びＲＡ
Ｍ３６によって、判別値算出手段、充電完了手段及び指
示手段が構成される。図３は、本発明の実施例による充
電式電池の充電を制御するサブルーチンを示すフローチ
ャートである。このサブルーチンは、例えば、所定のタ
イミングでＣＰＵ３４のメインルーチンに割り込んで処
理実行されるものである。
Ｍ３６によって、判別値算出手段、充電完了手段及び指
示手段が構成される。図３は、本発明の実施例による充
電式電池の充電を制御するサブルーチンを示すフローチ
ャートである。このサブルーチンは、例えば、所定のタ
イミングでＣＰＵ３４のメインルーチンに割り込んで処
理実行されるものである。
【００１２】まず、キーボード等の入力手段（図示せ
ず）から充電要求が存在しているか否かを判定する（ス
テップＳ１）。充電要求が存在している限り、電源出力
制御回路４２に対して充電指令を発し（ステップＳ
２）、増幅回路２２から発せられる電池電圧信号により
充電式電池２１の正負極間における今回電圧値をサンプ
リングして取り込む（ステップＳ３）。次いで、ＲＡＭ
３６に記憶されている前回電圧値を読み出し、今回電圧
値との比較を行う（ステップＳ４）。今回電圧値が前回
電圧値よりも大なる場合には、今回電圧値をＲＡＭ３６
に記憶せしめて（ステップＳ５）、本サブルーチンを終
了する。
ず）から充電要求が存在しているか否かを判定する（ス
テップＳ１）。充電要求が存在している限り、電源出力
制御回路４２に対して充電指令を発し（ステップＳ
２）、増幅回路２２から発せられる電池電圧信号により
充電式電池２１の正負極間における今回電圧値をサンプ
リングして取り込む（ステップＳ３）。次いで、ＲＡＭ
３６に記憶されている前回電圧値を読み出し、今回電圧
値との比較を行う（ステップＳ４）。今回電圧値が前回
電圧値よりも大なる場合には、今回電圧値をＲＡＭ３６
に記憶せしめて（ステップＳ５）、本サブルーチンを終
了する。
【００１３】一方、ステップＳ４において今回電圧値が
前回電圧値よりも小なる場合には、これまでに検出した
電圧値の中で最大である電圧値、即ち最大電圧値を算出
する（ステップＳ６）。次いで、サーミスタ２３から発
せられる電池温度信号より電池温度を検出する（ステッ
プＳ７）。次に、ＲＯＭ３５に記憶されている電池温度
と判定電圧値との対応関係を示すマップ、例えば図４に
示す如き電源電圧２４Ｖの場合における電池温度と判定
電圧値との対応関係を示す表を参照して、検出した電池
温度に対応する判定電圧値を算出する（ステップＳ
８）。次いで、ステップＳ６において算出した最大電圧
値とステップＳ３において取り込んだ今回電圧値との差
とステップＳ８において算出した判定電圧値とを比較す
る（ステップＳ９）。最大電圧値と今回電圧値との差が
判定電圧値よりも小なる場合には、今回電圧値をＲＡＭ
３６に記憶せしめて（ステップＳ５）、本サブルーチン
を終了する。
前回電圧値よりも小なる場合には、これまでに検出した
電圧値の中で最大である電圧値、即ち最大電圧値を算出
する（ステップＳ６）。次いで、サーミスタ２３から発
せられる電池温度信号より電池温度を検出する（ステッ
プＳ７）。次に、ＲＯＭ３５に記憶されている電池温度
と判定電圧値との対応関係を示すマップ、例えば図４に
示す如き電源電圧２４Ｖの場合における電池温度と判定
電圧値との対応関係を示す表を参照して、検出した電池
温度に対応する判定電圧値を算出する（ステップＳ
８）。次いで、ステップＳ６において算出した最大電圧
値とステップＳ３において取り込んだ今回電圧値との差
とステップＳ８において算出した判定電圧値とを比較す
る（ステップＳ９）。最大電圧値と今回電圧値との差が
判定電圧値よりも小なる場合には、今回電圧値をＲＡＭ
３６に記憶せしめて（ステップＳ５）、本サブルーチン
を終了する。
【００１４】一方、ステップＳ９において、最大電圧値
と今回電圧値との差が判定電圧値よりも大なる場合に
は、充電式電池の充電は完了したと判別して充電停止指
令を駆動回路４１を介し電源出力制御回路４２に対し供
給し（ステップＳ１０）、本サブルーチンを終了する。
そうすると、電源出力制御回路４２は、充電式電池２１
に供給する電源出力の供給を停止するのである。
と今回電圧値との差が判定電圧値よりも大なる場合に
は、充電式電池の充電は完了したと判別して充電停止指
令を駆動回路４１を介し電源出力制御回路４２に対し供
給し（ステップＳ１０）、本サブルーチンを終了する。
そうすると、電源出力制御回路４２は、充電式電池２１
に供給する電源出力の供給を停止するのである。
【００１５】尚、上述の実施例において、充電式電池の
種類あるいはその他の条件に応じて、電池温度と判定電
圧値との対応関係を記憶しているマップを複数個用意し
て、用いるべきマップを択一的に選択する判別値変更手
段（図示せず）を有する構成としてもよい。このような
構成とすることで、充電式電池の種類あるいはその他の
条件に応じて、より正確に充電完了の時期を判別するこ
とができるのである。この判別値変更手段は、充電式電
池の外形から自動的に種類を判別してマップを切り換え
るものでも、手動操作可能なスイッチでマップを切り換
えるものでも良い。
種類あるいはその他の条件に応じて、電池温度と判定電
圧値との対応関係を記憶しているマップを複数個用意し
て、用いるべきマップを択一的に選択する判別値変更手
段（図示せず）を有する構成としてもよい。このような
構成とすることで、充電式電池の種類あるいはその他の
条件に応じて、より正確に充電完了の時期を判別するこ
とができるのである。この判別値変更手段は、充電式電
池の外形から自動的に種類を判別してマップを切り換え
るものでも、手動操作可能なスイッチでマップを切り換
えるものでも良い。
【００１６】更に、上述の実施例においては、電池電圧
信号として充電式電池の正負極間の電圧値である場合を
示したが、充電式電池を流れる電流値、充電式電池の内
部抵抗値又は充電に伴い充電式電池の内部で発生するガ
スの圧力値としても良いことは明らかである。更に、こ
れに応じて、上述した判別値は、電圧値のみならず、電
流値、抵抗値又はガス圧値としても良いことは明らかで
ある。また、電池温度検出手段として、サーミスタを用
いる場合を示したが、白金抵抗体、熱電対等の測温手段
を用いても良いことは明らかである。
信号として充電式電池の正負極間の電圧値である場合を
示したが、充電式電池を流れる電流値、充電式電池の内
部抵抗値又は充電に伴い充電式電池の内部で発生するガ
スの圧力値としても良いことは明らかである。更に、こ
れに応じて、上述した判別値は、電圧値のみならず、電
流値、抵抗値又はガス圧値としても良いことは明らかで
ある。また、電池温度検出手段として、サーミスタを用
いる場合を示したが、白金抵抗体、熱電対等の測温手段
を用いても良いことは明らかである。
【００１７】
【発明の効果】以上説明した如く、本発明による充電式
電池の充電制御装置によれば、多様な環境下で好ましい
充電を完了することが可能となる。
電池の充電制御装置によれば、多様な環境下で好ましい
充電を完了することが可能となる。
【図１】充電式電池の充電時間と充電式電池の正負両極
間における電池電圧との関係を示すグラフである。
間における電池電圧との関係を示すグラフである。
【図２】本発明の実施例による充電式電池の充電を制御
する装置を示すブロック図である。
する装置を示すブロック図である。
【図３】本発明の実施例による充電式電池の充電を制御
する方法を示すフローチャートである。
する方法を示すフローチャートである。
【図４】本発明の実施例による電池温度と判別電圧値と
の関係を示す表である。
の関係を示す表である。
【主要部分の符号の説明】 １１ 電源 ２１ 充電式電池 ２３ 電池温度検出手段 ３４ ＣＰＵ ３５ ＲＯＭ ３６ ＲＡＭ ４２ 電源出力制御手段
Claims (3)
- 【請求項１】 電源から充電式電池に供給される電源出
力を制御する電源出力制御手段と、前記充電式電池の正
極及び負極の両極間における電池電圧に応じた電池電圧
信号を発する電池電圧信号発生手段とを備え、前記電池
電圧信号に基づいて前記電源出力制御手段を制御する充
電式電池の充電制御装置であって、 前記充電式電池の近傍に設けられ前記充電式電池の温度
に応じた電池温度信号を発する電池温度検出手段と、 前記電池温度信号に応じた判別値を算出する判別値算出
手段と、 前記電池電圧信号と前記判別値とから前記充電式電池の
充電完了を判別する充電完了判別手段と、 前記充電完了判別手段から発せられる完了判別信号に応
じて前記電源出力制御手段に充電停止指令信号を発する
指示手段と、からなることを特徴とする充電式電池の充
電制御装置。 - 【請求項２】 前記電池温度検出手段は、サーミスタで
あることを特徴とする請求項１記載の充電式電池の充電
制御装置。 - 【請求項３】 前記判別値を変更する判別値変更手段を
さらに有することを特徴とする請求項１記載の充電式電
池の充電制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9274289A JPH11122837A (ja) | 1997-10-07 | 1997-10-07 | 充電式電池の充電制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9274289A JPH11122837A (ja) | 1997-10-07 | 1997-10-07 | 充電式電池の充電制御装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11122837A true JPH11122837A (ja) | 1999-04-30 |
Family
ID=17539579
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9274289A Pending JPH11122837A (ja) | 1997-10-07 | 1997-10-07 | 充電式電池の充電制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11122837A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20020027019A (ko) * | 2000-10-04 | 2002-04-13 | 김광헌 | 충전장치 및 방법 |
| CN100405696C (zh) * | 2004-12-08 | 2008-07-23 | 日立工机株式会社 | 电池充电器 |
-
1997
- 1997-10-07 JP JP9274289A patent/JPH11122837A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20020027019A (ko) * | 2000-10-04 | 2002-04-13 | 김광헌 | 충전장치 및 방법 |
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