JPH1118293A - バッテリ充電装置 - Google Patents

バッテリ充電装置

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Publication number
JPH1118293A
JPH1118293A JP9169064A JP16906497A JPH1118293A JP H1118293 A JPH1118293 A JP H1118293A JP 9169064 A JP9169064 A JP 9169064A JP 16906497 A JP16906497 A JP 16906497A JP H1118293 A JPH1118293 A JP H1118293A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
battery
resistor
voltage
capacitor battery
charging
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP9169064A
Other languages
English (en)
Inventor
Naoki Watabe
直樹 渡部
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.)
Subaru Corp
Original Assignee
Fuji Heavy Industries Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Fuji Heavy Industries Ltd filed Critical Fuji Heavy Industries Ltd
Priority to JP9169064A priority Critical patent/JPH1118293A/ja
Publication of JPH1118293A publication Critical patent/JPH1118293A/ja
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • 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
    • H02J7/0069Charging or discharging for charge maintenance, battery initiation or rejuvenation

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Direct Current Feeding And Distribution (AREA)
  • Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)
  • Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)
  • Electric Double-Layer Capacitors Or The Like (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 鉛バッテリからコンデンサバッテリを充電す
る際に、過大電流防止用の抵抗による充電効率の低下を
防止し、充電時間の短縮を図る。 【解決手段】 鉛バッテリ2からコンデンサバッテリ3
を充電する際、充電コントローラ10で電圧計測器5か
らの信号に基づいてコンデンサバッテリ3の電圧を計測
し、充電進行に伴ってコンデンサバッテリ3の電圧が上
昇すると、鉛バッテリ2とコンデンサバッテリ3との間
の抵抗器4の抵抗値を減少させるようアクチュエータ6
を駆動する。これにより、コンデンサバッテリ3の電圧
が上昇したとき、従来のような固定抵抗値で、且つ、抵
抗値の大きい大電流防止用抵抗によって充電効率が低下
することなく、充電時間を短縮することができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、鉛バッテリからコ
ンデンサバッテリに充電するバッテリ充電装置に関す
る。
【0002】
【従来の技術】従来、自動車等の車両の電源としては鉛
バッテリが広く採用されているが、この鉛バッテリに加
え、例えば電気加熱触媒等の電源として電気二重層コン
デンサ等からなるコンデンサバッテリを搭載するシステ
ムがある。
【0003】この鉛バッテリとコンデンサバッテリとを
搭載するシステムでは、通常、電源容量の大きい鉛バッ
テリから電源容量の小さいコンデンサバッテリを充電す
るようにしており、その充電系統では、鉛バッテリとコ
ンデンサバッテリとの間に抵抗を挿入し、コンデンサバ
ッテリの電圧が低下した状況での充電時に過大電流が流
れるのを防止するようにしている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、鉛バッ
テリとコンデンサバッテリの間に挿入する抵抗は、過大
電流防止の見地から抵抗値を大きく設定するのが一般的
であるため、コンデンサバッテリの充電が進行してコン
デンサバッテリの電圧が上昇したとき、充電効率を低下
させる原因となっており、充電時間短縮の妨げとなって
いる。
【0005】本発明は上記事情に鑑みてなされたもの
で、鉛バッテリからコンデンサバッテリを充電する際
に、過大電流防止用の抵抗による充電効率の低下を防止
し、充電時間の短縮を図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している。
【0006】
【課題を解決するための手段】請求項1記載の発明は、
鉛バッテリとコンデンサバッテリとを備え、上記鉛バッ
テリによって上記コンデンサバッテリを充電する電源シ
ステムのバッテリ充電装置であって、上記鉛バッテリと
上記コンデンサバッテリとの間に介装され、操作入力に
よって抵抗値が可変可能な抵抗器と、上記コンデンサバ
ッテリの電圧を計測し、上記コンデンサバッテリの電圧
上昇に応じて上記抵抗器の抵抗値を減少させる操作出力
を行う制御手段とを備えたことを特徴とする。
【0007】請求項2記載の発明は、請求項1記載の発
明において、上記抵抗器の抵抗値が連続的に可変可能で
あることを特徴とする。
【0008】請求項3記載の発明は、請求項1記載の発
明において、上記抵抗器の抵抗値が段階的に可変可能で
あることを特徴とする。
【0009】すなわち、本発明では、鉛バッテリによっ
てコンデンサバッテリを充電する際、鉛バッテリとコン
デンサバッテリとの間に介装された抵抗器の抵抗値を、
コンデンサバッテリの電圧上昇に応じて減少させ、充電
の進行に対する充電電流の減少を防止して充電効率の低
下を回避する。その際、抵抗器は、抵抗値を連続的に可
変可能なもの、あるいは、抵抗値を段階的に可変可能な
ものを使用することが望ましい。
【0010】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施の形態を説明する。図1〜図3は本発明の実施の第1
形態に係わり、図1は充電装置の全体構成図、図2は充
電制御ルーチンのフローチャート、図3は抵抗設定を示
す説明図である。
【0011】図1において、符号1は、鉛バッテリ2と
コンデンサバッテリ3とを備え、上記鉛バッテリ2によ
って上記コンデンサバッテリ3を充電する電源システム
の充電装置であり、この充電装置1には、充電時の過大
電流を防止する抵抗器4、上記コンデンサバッテリ3の
電圧を計測するための電圧計測器5、及び、充電を制御
する充電コントローラ10等が備えられている。
【0012】上記鉛バッテリ2と上記コンデンサバッテ
リ3とは、各−極端子が互いに共通接続されるととも
に、各+極端子が上記抵抗器4を介して互いに接続され
ており、上記コンデンサバッテリ3に上記電圧計測器5
が並列接続されている。また、上記抵抗器4は、例え
ば、スライダック型の可変抵抗器であり、その摺動子が
上記充電コントローラ10によって駆動されるアクチュ
エータ6によって動かされ、抵抗値が連続的に可変可能
となっている。
【0013】また、上記充電コントローラ10は、上記
鉛バッテリ2から上記コンデンサバッテリ3を充電する
際に、上記抵抗器4の抵抗値を上記コンデンサバッテリ
3の電圧に応じて可変制御するものであり、CPU1
1、ROM12、RAM13、A/Dコンバータ14、
I/Oインタフェース15等がバスラインを介して互い
に接続されたマイクロコンピュータを中心として構成さ
れ、A/Dコンバータ14に上記電圧計測器5が接続さ
れるとともに、I/Oインタフェース15に駆動回路1
6を介して上記アクチュエータ6が接続されている。
【0014】以下、上記充電コントローラ10によるコ
ンデンサバッテリ3の充電制御について、図2のフロー
チャートに従って説明する。
【0015】この充電制御ルーチンでは、ステップS101
で電圧計測器5からの信号をA/D変換してコンデンサ
バッテリ3の電圧Vcを検出し、ステップS102でコンデ
ンサバッテリ電圧Vcと、鉛バッテリ2からコンデンサ
バッテリ3への充電が行われる充電電開始電圧Vmin
とを比較する。
【0016】そして、上記ステップS102でVc≧Vmi
nであり、コンデンサバッテリ3の電圧が低下していな
いときにはルーチンを抜ける。尚、このとき、抵抗器4
は、初期状態で抵抗値が最小値となっており、コンデン
サバッテリ3から図示しない負荷への放電時の電力損失
を最小限になるようにしている。
【0017】一方、上記ステップS102でVc<Vmin
のときには、ステップS103へ進んでコンデンサバッテリ
電圧Vcに基づいてテーブル参照により抵抗器4の抵抗
設定値RSETを設定すると、ステップS104でアクチュエ
ータ6を駆動して抵抗器4を抵抗設定値RSETにセット
し、コンデンサバッテリ3の電圧に応じた抵抗値の抵抗
器4を介して鉛バッテリ2からコンデンサバッテリ3へ
充電をさせる。
【0018】上記抵抗設定値RSETは、図3(a)に示
すように、コンデンサバッテリ3の電圧低下時の充電過
大電流を防止する抵抗値を最大値として、この最大値か
らコンデンサバッテリ電圧Vcの上昇に従って直線的に
減少する特性に予め設定されており、図3(b)に示す
ような一次元テーブルをコンデンサバッテリ電圧Vcに
基づいて参照し、補間計算等により抵抗設定値RSETを
設定する。
【0019】その後、上記ステップS104からステップS1
05へ進み、再びコンデンサバッテリ3の電圧Vcを検出
し、充電中のコンデンサバッテリ電圧Vcとフル充電時
の電圧Vmaxとを比較して充電完了か否かを調べる。
そして、コンデンサバッテリ電圧Vcがフル充電時の電
圧Vmaxに達していないときには、上記ステップS105
から前述のステップS103へ戻って抵抗器4の抵抗設定値
RSETを再設定することで、コンデンサバッテリ電圧V
cの上昇に応じて抵抗値を減少させて充電を継続する。
【0020】以上の過程を繰り返して抵抗器4の抵抗値
が最終的に初期状態の最小値まで減少させられ、充電が
進行してコンデンサバッテリ電圧Vcがフル充電時の電
圧Vmaxに達すると、充電完了として上記ステップS1
05からルーチンを抜ける。
【0021】これにより、コンデンサバッテリ3の充電
進行に伴って鉛バッテリ2とコンデンサバッテリ3との
間の抵抗器4の抵抗値が減少させられるため、コンデン
サバッテリ3の電圧が上昇したとき、従来のように過大
電流防止のための大きな抵抗によって充電効率が低下す
ることなく、充電時間を短縮することができる。
【0022】図4及び図5は本発明の実施の第2形態に
係わり、図4は充電装置の全体構成図、図5は抵抗設定
を示す説明図である。
【0023】本形態は、前述の第1形態に対し、連続的
に抵抗値を可変可能な抵抗器4に代えて、抵抗値を段階
的に切り換える抵抗器4Aを採用するものである。
【0024】すなわち、図4に示すように、本形態の抵
抗器4Aは、複数の並列抵抗R1,R2,…,Rnの回路を
ロータリスイッチSWで切り換える形式の抵抗器であ
り、一部の回路は抵抗を介さずに鉛バッテリ2とコンデ
ンサ3とが直結可能となっている。そして、充電コント
ローラ10によって制御されるアクチュエータ6Aで上
記ロータリスイッチSWの接続位置を切換え、抵抗器4
の全体の抵抗値を段階的に可変する。
【0025】本形態の充電制御は、前述の第1形態と同
様であるが、図5(a)に示すように、充電によるコン
デンサバッテリ電圧Vcの上昇に従って段階的に抵抗設
定値Riが減少するよう、予め、図5(b)に示すよう
な一次元テーブルにコンデンサバッテリ電圧Vcに対す
る抵抗器4Aの抵抗設定値Riが格納されており、抵抗
器4Aの抵抗設定値Riを設定する際、この一次元テー
ブルをコンデンサバッテリ電圧Vcに基づいて参照し、
抵抗器4Aの抵抗設定値Riを設定する。
【0026】上記抵抗器4Aを構成する各抵抗R1,R2,
…,Rnは、例えば、抵抗R1が充電時の過大電流を制限
可能な最大抵抗値、抵抗R2,…,Rnが一定値づつ低い抵
抗値となっており、充電開始時にロータリスイッチSW
を抵抗R1に接続し、コンデンサバッテリ3の電圧が上
昇するに従ってロータリスイッチSWを抵抗R2,…,Rn
へ切り換えることで、抵抗器4Aの抵抗値を図5(a)
に示すように段階的に減少させることができる。
【0027】そして、コンデンサバッテリ電圧Vcの上
昇に応じて抵抗値を段階的に減少させ、最終的に抵抗器
4AのロータリスイッチSWを抵抗を介さずに鉛バッテ
リ2とコンデンサバッテリ3とが直結となる初期位置に
切換えて充電を継続し、コンデンサバッテリ電圧Vcが
フル充電時の電圧Vmaxに達したとき、充電完了とす
る。
【0028】本形態においても、前述の第1形態と同
様、充電効率の低下を防止して充電時間を短縮すること
ができるが、本形態では、コンデンサバッテリ3の充電
進行に伴って単体の抵抗を切換えて抵抗値を下げるた
め、前述の第1形態における抵抗器4のようなスライダ
ック型の可変抵抗器に対し、耐熱性、耐久性の点で有利
であり、第1形態に比較し、より大電流の電源システム
に対応することができる。また、コンデンサバッテリ3
が充電完了の電圧のときには、抵抗器4Aは実質的に抵
抗0とすることができ、コンデンサバッテリ3の電力を
最大限に使用することができる。
【0029】尚、図6あるいは図7に示すように、コン
デンサバッテリ3の電圧を計測する電圧計測器5に代え
て、コンデンサバッテリ3と抵抗器4(抵抗器4A)と
の間に、ホール素子等からなる電流計測器5Aを設けて
も良く、この電流計測器5Aによって計測した電流値を
充電コントローラ10に取り込み、演算によってコンデ
ンサバッテリ3の電圧を算出する。この場合、充電時に
万一過大電流が発生しても、この過大電流をいちはやく
検出することができ、フェールセーフに寄与することが
できる。
【0030】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、鉛
バッテリによってコンデンサバッテリを充電する際、鉛
バッテリとコンデンサバッテリとの間に介装された抵抗
器の抵抗値を、コンデンサバッテリの電圧上昇に応じて
減少させるため、充電の進行に対する充電電流の減少を
防止して充電効率の低下を回避することができ、充電時
間を短縮することができる等優れた効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の第1形態に係わり、充電装置の
全体構成図
【図2】同上、充電制御ルーチンのフローチャート
【図3】同上、抵抗設定を示す説明図
【図4】本発明の実施の第2形態に係わり、充電装置の
全体構成図
【図5】同上、抵抗設定を示す説明図
【図6】電流計測器を用いた充電装置の全体構成図
【図7】電流計測器を用いた他の充電装置の全体構成図
【符号の説明】
1 …充電装置 2 …鉛バッテリ 3 …コンデンサバッテリ 4,4A…抵抗器 5 …電圧計測器 10 …充電コントローラ

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 鉛バッテリとコンデンサバッテリとを備
    え、上記鉛バッテリによって上記コンデンサバッテリを
    充電する電源システムのバッテリ充電装置であって、 上記鉛バッテリと上記コンデンサバッテリとの間に介装
    され、操作入力によって抵抗値が可変可能な抵抗器と、 上記コンデンサバッテリの電圧を計測し、上記コンデン
    サバッテリの電圧上昇に応じて上記抵抗器の抵抗値を減
    少させる操作出力を行う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. 【請求項2】 上記抵抗器の抵抗値が連続的に可変可能
    であることを特徴とする請求項1記載のバッテリ充電装
    置。
  3. 【請求項3】 上記抵抗器の抵抗値が段階的に可変可能
    であることを特徴とする請求項1記載のバッテリ充電装
    置。
JP9169064A 1997-06-25 1997-06-25 バッテリ充電装置 Pending JPH1118293A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP9169064A JPH1118293A (ja) 1997-06-25 1997-06-25 バッテリ充電装置

Applications Claiming Priority (1)

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JP9169064A JPH1118293A (ja) 1997-06-25 1997-06-25 バッテリ充電装置

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JPH1118293A true JPH1118293A (ja) 1999-01-22

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ID=15879676

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JP9169064A Pending JPH1118293A (ja) 1997-06-25 1997-06-25 バッテリ充電装置

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JP (1) JPH1118293A (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2004051821A1 (ja) * 2002-11-29 2004-06-17 Max Co., Ltd. 電気二重層コンデンサの充電回路

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2004051821A1 (ja) * 2002-11-29 2004-06-17 Max Co., Ltd. 電気二重層コンデンサの充電回路

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