JPS6237025A - 自動車用蓄電池充電システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は自動車用蓄電池の充電制御システムに関するも
ので、自動車に搭載された蓄電池の状態を的確に検出し
、オルタネータ（発電機）内のレギュレータ電圧を制御
することにより蓄電池寿命の延命化および蓄電池の完全
無保守化を計るものである。

従来の技術 自動車用蓄電池の最も重要な役割は確実な始動性を維持
することであり、これにより安全で快適な運転が約束さ
れる。現在車載されている蓄電池ではレギュレータによ
り定電圧充電状態に維持し、また充電電流はオルタネー
タの界１！極の飽和によって限流機能を構成し、定電圧
一定電流充電システムを構成し、且つ、レギュレータに
より制御されるオルタネータと蓄電池およびスタータ、
負荷とを並列に接続してフロート充電システムを構成し
ている。

フロート充電システムは蓄電池を使用する分野で幅広く
応用されている。というのは緊急事に無瞬断で負荷に電
力を供給でき、電圧変動も小さいためランプ負荷を持つ
電気回路などに特に歓迎される。この方式は放電頻度が
高い場合、蓄電池を完全充電するのに比較的長時間かが
るが、ガッシングによる電解液の消耗は少なく、充電電
圧を正確に維持づれば長期間補水が不要となる。主に非
常用電源として使用される据置用蓄電池においては、停
電直後あるいは年２回程度の均等充電時以外は２，１５
　Ｖ／セルの低いフロート電圧で充電している。このた
め現在の据置用蓄電池は２〜３年間補水不要となり、自
動車用蓄電池と極板°構成は相違するものの、１０年以
上の長寿命となっている。

しかし、自動車用蓄電池はアイドリング状態毎に放電状
態が発生するため、据置用蓄電池のように長時間充電に
要する時間をとることができない。

このため据置用蓄電池のフロート電圧が２．１５　Ｖ／
／セルであるのに対して２．３〜２．ＡＶ　／セルと、
かなり高いフロート充電電圧を採用し、放電が発生すれ
ば急速に回復充電ができるように配慮しである。この様
な理由で、常に高速運転する自動車では、たとえ無保守
蓄電池を搭載しても寿命期間中に補水を必要とする場合
が発生する。

据置用蓄電池の充電システムを自動車用蓄電池の充電シ
ステムに直接応用するのは危険な面がある。自動車の場
合、放電頻度が高いため、据置蓄電池のように、放電毎
に均等充電を行なうと、結局は従来通りの充電パターン
になるため、容量減を検出した上で均等充電を投入する
必要がある。

自動車用充電システムの場合、容量の大きいオルタネー
タの援助があり、アイドリング中でも５〜１０Ａ程度の
小さな放電電流に限られるため、放電状態の開路電圧（
１１，５〜１２ｖ）以下になった時点を検出すれば、た
とえ放電電流によるＩＲドロップの誤差があっても蓄電
池は５０９６以上の放電状態にあることがわかる。

本発明が解決しようとする問題点 上述の如く、現在の自動車充電システムでは、アイドリ
ンク時以外はよほどの重負荷投入とエンジン回転数の低
下がない限り放電状態とはならない。またオルタネータ
の容量が充分に大きな値になっているため、１５〜３０
分である程度の充電が行なわれるので、始動不能が２〜
３回連続して発生する場合は蓄電池が放電状態にあるの
ではなく、寿命末期か、何らかの故障によるものと考え
られる。このように、自動車用蓄電池は確実な始動性を
確保するため、通常走行では過充電状態となっており、
電解液が早期に減少すると共に短寿命の原因になってい
る。

問題点を解決するための手段 本発明は自動車に搭載された蓄電池の端子電圧がクラン
キングを除く開路時、アイドリンク時または走行時のい
ずれかにおいて所定の電圧より低下したとき、蓄電池容
量減の信号を出す検出回路と、蓄電池が充電状態どなる
電圧に達するまで前記容量減信号を自己保持する回路を
備え、前記両回路の信号によりレギュレータの設定電圧
を変更し、蓄電池が容量減の時はレギュレータ電圧を高
く設定し、充電状態ではレギュレータ電圧を低く設定す
ることにより、蓄電池の過充電を防止し、補水頻度の低
減による無保守化、さらには蓄電池の延命化を計ったこ
とを特徴とするものである。

実　　施　　例 以下、本発明を図面に示した具体的な一実施例について
説明する。図において１はオルタネータ、２は前記オル
タネータの出力を制御するレギュレータ、３はチャージ
ランプ用リレー、４はチャージランプ、５はイグニッシ
ョンスイッチ、６は蓄電池、７は負荷、８は容量検出ｉ
ｉである。

前述したように蓄電池端子電圧が所定電圧（１１，５〜
１２．０Ｖ　）以下になった場合、蓄電池は放電状態で
あり、容量検出装置８のトランジスタＴｒ１はＯＦＦ状
態となり、コンデンサＣによる一定の遅延時間をよって
トランジスタ丁ｒ２がＯＮすると、抵抗Ｒ１にはＲ２に
流れる分圧電流１１どＲ５に流れる電流Ｉ２とによって
入点の電圧はさらに陣下し、負帰還の回路を構成し、前
記検出電圧より一定電圧、蓄電池電圧が上昇しないとト
ランジス。

ＴｒｌはＯＮ、Ｔｒ２はＯＦＦとならない。即し、前記
の一定上昇電圧を充電完了となる１４．５〜１５Ｖの電
圧に設定覆ると、トランジスタＴｒ２はＩＪ文電電状態
検出時点り充電状態になるまでＯＮ状態となる。

つまり放電状態の間、トランジスタＴｒ３はＯＮ状態と
なってレギュレータの電圧検出点Ｃの電圧を下げ、オル
タネータ１の出力電圧を上昇させ、蓄電池を急速充電す
る。蓄電池電圧が充電の進行に伴ない上昇し、充電状態
となる１４．５〜１５Ｖになると、前記負帰還による自
己保持回路を解除され、レギュレータ内の電圧検出点Ｃ
の電圧は上昇し、レギュレータのフロート充電の設定電
圧を、例えば抵抗ｒ１、ｒ２で予め設定した１３〜１３
．５Ｖに低下させることができる。このように蓄電池容
量が正常な時は、従来の自動車充電システムでフロート
電圧が１３．５〜１４．５Ｖ程度であったのに対し、１
３〜１３．５■にすることにより過充電を防止すること
ができ、また客間低下時には充電電圧を１４．５〜１５
Ｖに設定することにより、従来システムより急速に充電
が可能となる。このように従来の充電システムの特徴を
生かしつつ、蓄電池の過充電を防止できる充電システム
となっている。

発明の効果 上述の如く、本発明充電システムでは容量検出のため特
別なセンサーが不要で、電圧検出のみで蓄電池の放電状
態を判定し、蓄“電池がｆｉ電状態にあるときは急速充
電、充電状態にあるときは低フロート充電を行ない、使
用中蓄電池の過充電を回避することによって電解液の消
耗を抑制して蓄電池の無保守化を計り、同時に蓄電池の
長寿命化を計ることが可能となった。

【図面の簡単な説明】

図は本発明自動車用蓄電池充電システムの一実施例を示
す回路図である。 １・・・・・・オルタネータ　２・・・・・・レギュレ
ータ６・・・・・・Ｍ電池　　　　７・・・・・・負荷
８・・・・・・容聞検出装置

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 自動車に搭載された蓄電池の端子電圧がクランキングを
   除く開路時、アイドリング時または走行時のいずれかに
   おいて所定の電圧より低下した時、蓄電池容量減の信号
   を出す検出回路と、蓄電池が充電状態となる電圧に達す
   るまで前記容量減信号を自己保持する回路を備え、前記
   両回路の信号によりレギュレータの設定電圧を変更し、
   蓄電池が容量減の時はレギュレータ電圧を高く設定し、
   充電状態ではレギュレータ電圧を低く設定する様に構成
   したことを特徴とする自動車用蓄電池充電システム。