JPH11355968A - 蓄電池の充電方法とその充電装置 - Google Patents
蓄電池の充電方法とその充電装置Info
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- JPH11355968A JPH11355968A JP10155530A JP15553098A JPH11355968A JP H11355968 A JPH11355968 A JP H11355968A JP 10155530 A JP10155530 A JP 10155530A JP 15553098 A JP15553098 A JP 15553098A JP H11355968 A JPH11355968 A JP H11355968A
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- voltage
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/10—Energy storage using batteries
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- Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)
- Secondary Cells (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 蓄電池の充電方法において、従来の定電圧充
電方式では蓄電池の放電深度の変化により充電不足ある
いは過充電となることがあり、蓄電池のサイクル寿命を
低下させる要因であった。 【解決手段】 蓄電池の放電深度を検知する手段を備え
ることにより、放電深度に応じて適切な充電制御電圧値
を選択する充電方法および充電装置とすることができ
る。
電方式では蓄電池の放電深度の変化により充電不足ある
いは過充電となることがあり、蓄電池のサイクル寿命を
低下させる要因であった。 【解決手段】 蓄電池の放電深度を検知する手段を備え
ることにより、放電深度に応じて適切な充電制御電圧値
を選択する充電方法および充電装置とすることができ
る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は蓄電池の充電方法と
その充電装置に関するものである。
その充電装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来から蓄電池の充電方法として充電電
圧値をある所定の値以下に制御するいわゆる定電圧充電
方法が使用されてきている。特に鉛蓄電池においては充
電中における電解液中の水の分解を抑制する目的でこの
ような定電圧充電方法が主として用いられている。この
ような定電圧充電方式は電解液の分解電圧以下で電池の
充電を行うために充電時の液減りを定電流方式に比較し
て抑制できるために広く使用されている。このような定
電圧充電方法において、充電時の雰囲気温度の変化によ
る充電受入性の変化を考慮にいれて、低温時には充電制
御電圧値を高く、高温時には充電制御電圧値を低くする
ように雰囲気温度測定手段とその測定温度に対して負特
性を有するように充電電圧制御手段を備えているのが一
般的である。
圧値をある所定の値以下に制御するいわゆる定電圧充電
方法が使用されてきている。特に鉛蓄電池においては充
電中における電解液中の水の分解を抑制する目的でこの
ような定電圧充電方法が主として用いられている。この
ような定電圧充電方式は電解液の分解電圧以下で電池の
充電を行うために充電時の液減りを定電流方式に比較し
て抑制できるために広く使用されている。このような定
電圧充電方法において、充電時の雰囲気温度の変化によ
る充電受入性の変化を考慮にいれて、低温時には充電制
御電圧値を高く、高温時には充電制御電圧値を低くする
ように雰囲気温度測定手段とその測定温度に対して負特
性を有するように充電電圧制御手段を備えているのが一
般的である。
【０００３】また、蓄電池の使用形態によって充電制御
電圧値を選択するのが通常行われている。特に深い放電
が入ったり、放電が頻繁に為される使用形態においては
充電電圧値を高く、比較的浅い放電、あるいは非常用電
源のように放電が頻繁に為されない使用形態においては
充電電圧値を比較的低く設定している。これは放電深度
の変化による蓄電池の充電不足や過充電を抑制すること
を目的とするものである。そして、このような充電制御
電圧値の設定は使用機器の放電深度および頻度を考慮に
入れて行われていた。
電圧値を選択するのが通常行われている。特に深い放電
が入ったり、放電が頻繁に為される使用形態においては
充電電圧値を高く、比較的浅い放電、あるいは非常用電
源のように放電が頻繁に為されない使用形態においては
充電電圧値を比較的低く設定している。これは放電深度
の変化による蓄電池の充電不足や過充電を抑制すること
を目的とするものである。そして、このような充電制御
電圧値の設定は使用機器の放電深度および頻度を考慮に
入れて行われていた。
【０００４】しかしながら、近年、電動車両等のサイク
ル用途に広く蓄電池が用いられるようになると、蓄電池
の放電深度は使用者により様々であることが判ってき
た。前記の電動車両を一例にすると、一回の走行距離や
一日の走行回数等は使用者個人によって様々であること
による。
ル用途に広く蓄電池が用いられるようになると、蓄電池
の放電深度は使用者により様々であることが判ってき
た。前記の電動車両を一例にすると、一回の走行距離や
一日の走行回数等は使用者個人によって様々であること
による。
【０００５】このような場合、放電深度が深い使用パタ
ーンにおいては充電不足、放電深度が浅い使用パターン
においては過充電となることがあり、蓄電池の寿命を損
なう要因となっていた。このような不具合の発生を抑制
する手段としては放電深度が深い使用パターンである場
合、蓄電池の制御電圧を上昇させ、その反対に放電深度
が浅い使用パターンにおいては制御電圧を下降させるこ
とが考えられる。しかしながら使用者毎に使用パターン
を判別して制御電圧値を調整する作業が必要であるこ
と、さらには同一使用者においても種々の使用パターン
が考えられることから、一律に制御電圧値を決定するこ
と自体は不可能であった。
ーンにおいては充電不足、放電深度が浅い使用パターン
においては過充電となることがあり、蓄電池の寿命を損
なう要因となっていた。このような不具合の発生を抑制
する手段としては放電深度が深い使用パターンである場
合、蓄電池の制御電圧を上昇させ、その反対に放電深度
が浅い使用パターンにおいては制御電圧を下降させるこ
とが考えられる。しかしながら使用者毎に使用パターン
を判別して制御電圧値を調整する作業が必要であるこ
と、さらには同一使用者においても種々の使用パターン
が考えられることから、一律に制御電圧値を決定するこ
と自体は不可能であった。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】本発明は前記したよう
な定電圧制御の充電方式において、発生する放電深さの
変動による充電不足や過充電とそれらによる蓄電池の寿
命低下を抑制しようとするものである。
な定電圧制御の充電方式において、発生する放電深さの
変動による充電不足や過充電とそれらによる蓄電池の寿
命低下を抑制しようとするものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】前記した課題を解決する
ために本発明の蓄電池の充電方法と充電装置は充電電圧
を所定の制御電圧値以下に制御する蓄電池の充電方法に
おいて、制御電圧値を充電時の雰囲気温度に対して負特
性を有するように制御するとともに、制御電圧値を蓄電
池の放電深度に対して正特性を有するように制御し、放
電深さの検知方法としては充電開始時の充電電圧値もし
くは充電開始から充電電圧が所定の電圧に上昇するまで
の時間を放電深度のパラメータとして換算することによ
り検知することとしたものである。
ために本発明の蓄電池の充電方法と充電装置は充電電圧
を所定の制御電圧値以下に制御する蓄電池の充電方法に
おいて、制御電圧値を充電時の雰囲気温度に対して負特
性を有するように制御するとともに、制御電圧値を蓄電
池の放電深度に対して正特性を有するように制御し、放
電深さの検知方法としては充電開始時の充電電圧値もし
くは充電開始から充電電圧が所定の電圧に上昇するまで
の時間を放電深度のパラメータとして換算することによ
り検知することとしたものである。
【０００８】
【発明の実施の形態】本発明による蓄電池の充電方法の
実施の形態を図面を用いて説明する。
実施の形態を図面を用いて説明する。
【０００９】（第１の実施の形態）本発明による蓄電池
の充電方法の第１の実施の形態を図１に示す。
の充電方法の第１の実施の形態を図１に示す。
【００１０】まず、蓄電池は初期充電電流Ｉｓで充電さ
れる。この充電開始直後の充電電圧Ｖｓが測定される。
このＶｓ値は放電深さ判定電圧Ｖｒと比較され、Ｖｓ値
がＶｒ値より高電圧である場合には放電深度が浅いと判
定され、充電制御電圧Ｖｃを低く制御する。Ｖｓ値がＶ
ｒ値よりも低電圧である場合には放電深度が深いと判定
され充電制御電圧Ｖｃを高く制御するものである。
れる。この充電開始直後の充電電圧Ｖｓが測定される。
このＶｓ値は放電深さ判定電圧Ｖｒと比較され、Ｖｓ値
がＶｒ値より高電圧である場合には放電深度が浅いと判
定され、充電制御電圧Ｖｃを低く制御する。Ｖｓ値がＶ
ｒ値よりも低電圧である場合には放電深度が深いと判定
され充電制御電圧Ｖｃを高く制御するものである。
【００１１】この第１の実施の形態による充電方法を用
いた場合の充電特性を図２に示す。図２において実線で
記載された特性は放電深度が深いと判定された場合で、
破線で記載された特性は放電深度が浅いと判定された場
合である。
いた場合の充電特性を図２に示す。図２において実線で
記載された特性は放電深度が深いと判定された場合で、
破線で記載された特性は放電深度が浅いと判定された場
合である。
【００１２】（第２の実施の形態）本発明による蓄電池
の充電方法の第２の実施の形態を図３に示す。
の充電方法の第２の実施の形態を図３に示す。
【００１３】まず、蓄電池は初期充電電流Ｉｓで充電さ
れる。この時、タイマーによる計時を開始する。充電電
圧が所定の充電電圧Ｖｒに達した時点でタイマーによる
計時が終了し、充電開始時から充電電圧がＶａに至るま
での時間Ｔａが計測される。この時間Ｔａは放電深さ判
定時間Ｔｒと比較される。ＴａがＴｒよりも長い場合は
放電深度は深いと判定され、充電制御電圧Ｖｃは高く制
御される。逆にＴａがＴｒよりも短い場合には放電深度
は浅いと判定され、充電制御電圧Ｖｃは低く制御され
る。
れる。この時、タイマーによる計時を開始する。充電電
圧が所定の充電電圧Ｖｒに達した時点でタイマーによる
計時が終了し、充電開始時から充電電圧がＶａに至るま
での時間Ｔａが計測される。この時間Ｔａは放電深さ判
定時間Ｔｒと比較される。ＴａがＴｒよりも長い場合は
放電深度は深いと判定され、充電制御電圧Ｖｃは高く制
御される。逆にＴａがＴｒよりも短い場合には放電深度
は浅いと判定され、充電制御電圧Ｖｃは低く制御され
る。
【００１４】この第２の実施の形態による充電方法を用
いた場合の充電特性を図４に示す。図４において実線で
記載された特性は放電深度が深いと判定された場合で、
破線で記載された特性は放電深度が浅いと判定された場
合である。
いた場合の充電特性を図４に示す。図４において実線で
記載された特性は放電深度が深いと判定された場合で、
破線で記載された特性は放電深度が浅いと判定された場
合である。
【００１５】上記した第１および第２の実施の形態とも
放電深さの判定は定格容量に対して３０〜５０％程度の
深さを境界としてそれ以上を深いと判定し、それ以下を
浅いと判定することが蓄電池の使用寿命の低下を抑制す
る上で好ましい。また、上記のごとくある判定値による
放電深度の深い・浅いの２段階ではなく、放電深度のパ
ラメータであるＴａあるいはＶｓに対して連続的に充電
制御電圧Ｖｃ値を変化させることがより好ましい。さら
に従来の定電圧充電制御に行われているように充電制御
電圧値を充電雰囲気温度に対して負特性を持つよう構成
することが望ましい。
放電深さの判定は定格容量に対して３０〜５０％程度の
深さを境界としてそれ以上を深いと判定し、それ以下を
浅いと判定することが蓄電池の使用寿命の低下を抑制す
る上で好ましい。また、上記のごとくある判定値による
放電深度の深い・浅いの２段階ではなく、放電深度のパ
ラメータであるＴａあるいはＶｓに対して連続的に充電
制御電圧Ｖｃ値を変化させることがより好ましい。さら
に従来の定電圧充電制御に行われているように充電制御
電圧値を充電雰囲気温度に対して負特性を持つよう構成
することが望ましい。
【００１６】以下に本発明例である第１の実施の形態に
よる充電方法と、図５に示す従来の定電圧充電方法を用
いて密閉形鉛蓄電池（６Ｖ１０Ａｈ）のサイクル寿命試
験を行った結果を示す。放電深さは定格容量に対して１
０，２０，３０，４０，５０，７０％と変化させた。充
電制御電圧値は放電深さ４０％を境界としてそれ以下の
場合を６．９Ｖ、それ以上の場合は７．３５Ｖとなるよ
う充電制御電圧Ｖｃ値と放電深さ判定電圧Ｖｒ値を設定
した。
よる充電方法と、図５に示す従来の定電圧充電方法を用
いて密閉形鉛蓄電池（６Ｖ１０Ａｈ）のサイクル寿命試
験を行った結果を示す。放電深さは定格容量に対して１
０，２０，３０，４０，５０，７０％と変化させた。充
電制御電圧値は放電深さ４０％を境界としてそれ以下の
場合を６．９Ｖ、それ以上の場合は７．３５Ｖとなるよ
う充電制御電圧Ｖｃ値と放電深さ判定電圧Ｖｒ値を設定
した。
【００１７】なお、従来の定電圧充電方法は充電制御電
圧を６．９Ｖと７．３５Ｖに設定して行った。なお、す
べての充電方法において充電電流は４Ａ、充電時間は８
時間、充電周囲温度は２５℃で行った。これらの寿命試
験の結果を図６に示す。
圧を６．９Ｖと７．３５Ｖに設定して行った。なお、す
べての充電方法において充電電流は４Ａ、充電時間は８
時間、充電周囲温度は２５℃で行った。これらの寿命試
験の結果を図６に示す。
【００１８】図６に示した結果から本発明例の充電方法
によれば、放電深度の変化によっても従来の定電圧充電
方式に比較してサイクル寿命特性を損なうことがない。
また、本発明例の充電方法においては放電電気量に対し
て常に１０５〜１１０％の充電電気量が確保されてい
た。
によれば、放電深度の変化によっても従来の定電圧充電
方式に比較してサイクル寿命特性を損なうことがない。
また、本発明例の充電方法においては放電電気量に対し
て常に１０５〜１１０％の充電電気量が確保されてい
た。
【００１９】また上記の寿命試験に加えて４０℃雰囲気
中で寿命試験を行ったところ、雰囲気温度が１℃上昇す
るにあたり−０．００２５〜０．００３５Ｖ／セル・℃
の割合で充電制御電圧に負特性を持たせることが適切で
あることが判った。
中で寿命試験を行ったところ、雰囲気温度が１℃上昇す
るにあたり−０．００２５〜０．００３５Ｖ／セル・℃
の割合で充電制御電圧に負特性を持たせることが適切で
あることが判った。
【００２０】
【発明の効果】上記したように本発明の構成による蓄電
池の充電方法によれば、蓄電池の放電深度が変化しても
常に適切な電圧で充電制御されるため、従来の定電圧充
電方式で発生していた充電不足あるいは過充電を抑制す
るとともに、これらの要因による蓄電池のサイクル寿命
の低下を抑制する効果を有するものであり、工業上、極
めて有効である。
池の充電方法によれば、蓄電池の放電深度が変化しても
常に適切な電圧で充電制御されるため、従来の定電圧充
電方式で発生していた充電不足あるいは過充電を抑制す
るとともに、これらの要因による蓄電池のサイクル寿命
の低下を抑制する効果を有するものであり、工業上、極
めて有効である。
【図１】本発明の第１の実施の形態における充電方法を
示すフローチャート
示すフローチャート
【図２】同充電特性を示す図
【図３】本発明の第２の実施の形態における充電方法を
示すフローチャート
示すフローチャート
【図４】同充電特性を示す図
【図５】従来の定電圧充電方式による充電特性を示す図
【図６】本発明例および従来例による充電方式による蓄
電池のサイクル寿命特性を示す図
電池のサイクル寿命特性を示す図
Claims (4)
- 【請求項１】 充電電圧を所定の制御電圧値以下に制御
する蓄電池の充電方法において、制御電圧値を充電時の
雰囲気温度に対して負特性を有するように制御するとと
もに、制御電圧値を蓄電池の放電深度に対して正特性を
有するように制御することを特徴とする蓄電池の充電方
法。 - 【請求項２】 充電開始時の充電電圧値もしくは充電開
始から充電電圧が所定の電圧に上昇するまでの時間を放
電深度のパラメータとすることを特徴とする請求項１に
記載の蓄電池の充電方法。 - 【請求項３】 蓄電池の充電電圧を所定の値以下に制御
する充電電圧制御手段を備える蓄電池の充電装置におい
て、充電時の雰囲気温度測定手段を備えるとともに前記
の充電電圧制御手段は前記の雰囲気温度測定手段により
測定した雰囲気温度値に対して正特性を有するように充
電電圧を制御する機能を有し、蓄電池の放電深度を検知
する放電深度検知手段を備え、この放電深度検知手段に
よる放電深度に対して正特性を有するように充電電圧を
制御する機能を備えたことを特徴とする蓄電池の充電装
置。 - 【請求項４】 放電深度検知手段は充電開始時の充電電
圧もしくは充電開始時から充電電圧が所定の電圧に到達
するまでの時間を測定する手段を有し、この測定電圧値
あるいは測定時間をパラメータとして放電深度を検知す
ることを特徴とする請求項３に記載の蓄電池の充電装
置。
Priority Applications (6)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10155530A JPH11355968A (ja) | 1998-06-04 | 1998-06-04 | 蓄電池の充電方法とその充電装置 |
| US09/318,876 US6275006B1 (en) | 1998-05-27 | 1999-05-26 | Method for charging secondary battery |
| EP05011569A EP1598916A2 (en) | 1998-05-27 | 1999-05-27 | Method of charging secondary battery |
| TW088108752A TW419841B (en) | 1998-05-27 | 1999-05-27 | Method for charging secondary battery |
| EP99304151A EP0961382A3 (en) | 1998-05-27 | 1999-05-27 | Method for charging secondary battery |
| US10/640,518 USRE40223E1 (en) | 1998-05-27 | 2003-08-12 | Method for charging secondary battery |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10155530A JPH11355968A (ja) | 1998-06-04 | 1998-06-04 | 蓄電池の充電方法とその充電装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11355968A true JPH11355968A (ja) | 1999-12-24 |
Family
ID=15608094
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10155530A Pending JPH11355968A (ja) | 1998-05-27 | 1998-06-04 | 蓄電池の充電方法とその充電装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11355968A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2006075740A1 (ja) * | 2005-01-17 | 2006-07-20 | Gs Yuasa Corporation | 鉛蓄電池の良否判定方法及び良否判定装置 |
| JP4473944B2 (ja) * | 2008-08-07 | 2010-06-02 | パナソニック株式会社 | 鉛蓄電池の制御方法および電源システム |
| JP2016226068A (ja) * | 2015-05-26 | 2016-12-28 | トヨタ自動車株式会社 | 充電制御装置 |
| US11309728B2 (en) | 2016-04-12 | 2022-04-19 | Samsung Sdi Co., Ltd. | Battery charging/discharging control device and method for controlling same |
-
1998
- 1998-06-04 JP JP10155530A patent/JPH11355968A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2006075740A1 (ja) * | 2005-01-17 | 2006-07-20 | Gs Yuasa Corporation | 鉛蓄電池の良否判定方法及び良否判定装置 |
| JP4473944B2 (ja) * | 2008-08-07 | 2010-06-02 | パナソニック株式会社 | 鉛蓄電池の制御方法および電源システム |
| JPWO2010016275A1 (ja) * | 2008-08-07 | 2012-01-19 | パナソニック株式会社 | 鉛蓄電池の制御方法および電源システム |
| JP2016226068A (ja) * | 2015-05-26 | 2016-12-28 | トヨタ自動車株式会社 | 充電制御装置 |
| US11309728B2 (en) | 2016-04-12 | 2022-04-19 | Samsung Sdi Co., Ltd. | Battery charging/discharging control device and method for controlling same |
| US12015297B2 (en) | 2016-04-12 | 2024-06-18 | Samsung Sdi Co., Ltd. | Battery charging/discharging control device and method for controlling same |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20040319 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20040330 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20040720 |