JPH02214425A

JPH02214425A - 充電制御装置

Info

Publication number: JPH02214425A
Application number: JP3331789A
Authority: JP
Inventors: Akira Shibata; 亮柴田
Original assignee: Suzuki Motor Corp
Current assignee: Suzuki Motor Corp
Priority date: 1989-02-13
Filing date: 1989-02-13
Publication date: 1990-08-27

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、蓄電池の充電を制御するための装置に係り、
特に直列接続して使用される複数個の蓄電池中の１個の
蓄電池を、個別に自動的に満充電させるための、電動車
輌用蓄電池等における充電制御装置に関するものである
。

［従来の技術］電動車輌等においては、容量や発生電圧の関係から、複
数個の蓄電池を直列に接続して使用する方法が一般に用
いられている。

このような直列に接続した状態で充放電を繰り返して使
用される蓄電池においては、使用中に劣化を生じること
によって、個々の蓄電池の容量や特性にアンバランスを
生じることが多い。

しかしながら、従来は、このようなアンバランスが生じ
ても特に対策を講じることなく、殆どの場合、そのまま
で充放電を繰り返して使用されている。

かかる状況下での継続使用は、容量や特性が低下した蓄
電池の性能をさらに急速に劣化せしめる。

更に、直列に接続されている他の良好な蓄電池も、充電
不足や過放電になるために同時に劣化させてしまうこと
が多い。

このような問題の対策として、従来用いられている１つ
の方法は、直列に接続されている個々の蓄電池をそれぞ
れ単独に、別の蓄電池１個用の充電器で充電することで
あった。

また、別の対策としては、専用充電器で全体を一旦自動
的に充電終了させたものを、再度過充電ぎみに充電を行
って、充電不足の蓄電池を補充電するという方法があっ
た。

〔発明が解決しようとする課題〕

上述した従来の方法のうち、前者の方法は、１個の蓄電
池を充電するための専用の充電器を別に用意する必要が
あって費用が掛かるという不都合があった。また、その
充電器が自動充電方式でない場合は、電池電圧や充電時
間の管理を人手によって行いながら充電しなければなら
ないので、作業時間が多くかかるという問題があった。

一方、後者の方法では、何度も繰り返して充電を行えば
特定の蓄電池の充電不足を解消することができるが、直
列に接続されているそれ以外の蓄電池は、過充電となり
、新たな劣化の原因を作り出すという問題があった。

〔発明の目的〕

本発明は、このような従来技術の課題を解決しようとす
るものであって、直列接続されている複数個の蓄電池を
充電するための専用充電器を使用して、１個だけの蓄電
池に対する充電を有効に行うことができる充電制御装置
を提供することを目的としている。

［課題を解決するための手段］本発明の充電制御装置は、第１図にその実施例を示され
るように、抵抗値が固定の固定負荷部と内部抵抗値が可
変の直列制御部とを直列に接続してなる電子負荷部とを
備えている。また、被充電蓄電池の端子電圧を検出する
蓄電池電圧検出部と、該検出電圧と前記電子負荷部の電
圧降下との誤差電圧を検出する比較部とを備えている。

更に、（ｎ＋１）個（ｎ＝１．２，３．−・ｉの蓄電池
を直列に充電する充電器に対して被充電蓄電池と電子負
荷部とが直列に接続されている。そして、比較部の検出
信号によって直列制御部の抵抗値が制御され、これによ
って、電子負荷部の電圧降下が被充電蓄電池の端子電圧
のｎ倍になるように設定する、という構成を採っている
。これによって前述した目的を達成しようとするもので
ある。

〔実施例〕

以下、本発明の一実施例を第１図ないし第３図に基づい
て説明する。

第１図は、本発明の一実施例の全体構成を示すブロック
図であって、電動車輌用蓄電池に適用した場合を例示し
ている。

本発明の充電制御装置１は、電動車輌用の専用充電器２
と１個からなる被充電蓄電池３との間に接続されるもの
であり、電動車輌用蓄電池が２個直列構成からなる場合
に、そのうちの１個の蓄電池を専用充電器２を用いて充
電することができる充電制御装置を例示している。

この第１図に示す実施例は、固定値の抵抗を有する固定
負荷部８と内部抵抗値が可変の直列制御部７とを直列に
接続してなる電子負荷部６と、被充電蓄電池３の端子電
圧■、を検出する蓄電池電圧検出部４と、端子電圧ＶＢ
と電子負荷部６の電圧降下■、との誤差電圧を検出する
比較部５とを備えている。

そして、（ｎ＋ＩＮ固（ｎ＝１．２．３、…）の蓄電池
を直列に充電する専用充電器２に対して被充電蓄電池３
と電子負荷部６とを直列に接続し、比較部５の検出信号
によって直列制御部７の抵抗値を制御するとともに、こ
れによって電子負荷部６の電圧降下が被充電蓄電池３の
端子電圧のｎ倍になるように設定されている。

蓄電池電圧検出部４は、被充電蓄電池３の端子電圧を検
出する。比較部５は検出電圧と電子負荷部６の負担する
電圧とを比較して、同じ電圧になるように電子負荷部６
における直列制御部７を制御する。電子負荷部６は直列
制御部７と固定負荷部８とを直列に接続した構成を有し
ている。固定負荷部８には電力用抵抗器を使用する。ま
た直列制御部７には、パワートランジスタ等のパワーデ
バイスを使用する。コスト的には、固定負荷部８の負担
する電圧を大きくする方が有利である。直列制御部７の
電圧制御範囲は、（蓄電池の放電状態から満充電状態ま
での電圧差）十αを最小とする。ここでαは、直列制御
部７を構成するデバイスの順方向電圧である。

この場合、被充電蓄電池３と電子負荷部６とは直列に接
続され、両者の両端の電圧が所定の比率になるように自
動的に制御が行われる。第１図の実施例では、両者の負
担する電圧が常に等しくなるように制御されるので、全
く同特性の蓄電池２個を直列にしたのと同じ条件となり
、従って蓄電池２個直列接続の場合の電動車輌用の専用
充電器２を用いて、１個の被充電蓄電池３を充電するこ
とができる。専用充電器２が自動充電器であれば、自動
的に被充電蓄電池３を満充電にすることができる。

第２図は本発明の一実施例の具体的回路構成例を示した
ものである。

抵抗Ｒ１，Ｒ２は分圧器を構成するものであって、共通
電位（接地）に対する専用充電器２からの入力電圧を分
圧して、電圧Ｖ、を発生する。また抵抗Ｒ３，Ｒ４から
なる分圧器は、共通電位（接地）に対する電子負荷部６
の電圧降下■、を分圧して、電圧ｖｔを発生する。

演算増幅器ＩＣＩは、減算器を構成し、電圧（ｖ＋　　
　ｖ２）を発生する。抵抗Ｒ１，Ｒ２の比と、抵抗Ｒ３
，Ｒ４の比とは等しく選ばれており、従って電圧（ｖｌ
　　　ｖｚ）は被充電蓄電池３の端子電圧■３を表して
いる。抵抗Ｒ１，Ｒ２からなる分圧器と、抵抗Ｒ３，Ｒ
４からなる分圧器および演算増幅器ＩＣＩからなる減算
器は、第１図における蓄電池電圧検出部４を構成してい
る。

演算増幅器ＩＣＩの出力電圧は、可変抵抗器■Ｒ１にお
いて調整され演算増幅器ＩＣ２で増幅されて出力電圧Ｖ
、を発生する。可変抵抗器ＶＲＩと演算増幅器ＩＣ２は
レベル調整部を構成している。

演算増幅器ＩＣ３は、比較器を構成し、電圧Ｖ３と電圧
■２を比較して差電圧をトランジスタＴＲ２のベースに
人力する。パワートランジスタＴＲ１は、トランジスタ
ＴＲ２のコレクタ出力をベースに与えられることによっ
て、その内部抵抗が変化する。これによって電圧Ｖｚ　
＝’ｌ／、となったとき、被充電蓄電池３の端子電圧■
、と電子負荷部６の両端の電圧■２とが等しくなるよう
に、回路の各部が構成されるものとする。

ここで、可変抵抗器ＶＲＩと演算増幅器ＩＣ２とからな
るレベル調整部および演算増幅器ＩＣ３からなる比較器
は、第１図における比較部５を構成している。また、ト
ランジスタＴＲＩ、ＴＲ２は第１図における直列制御部
７を構成し、固定負荷部８を構成する抵抗Ｒとともに第
１図における電子負荷部６を構成している。

第２図の実施例において、被充電蓄電池３と電子負荷部
６とは直列に接続され、上述の説明のように両者の負担
する電圧が常に等しくなるように制御が行われる。この
状態は同特性の蓄電池２個を直列に接続して充電するの
と同じ条件であり、従って蓄電池２個直列接続の場合に
使用する電動車輌用の専用充電器２を用いることによっ
て、１個の被充電蓄電池３に対する充電を行うことがで
きる。

第３図は本発明の充電制御Ｂ装置における、充電の進行
に伴う各部の電圧と電流の変化を例示したものである。

すなわち、蓄電池電圧検出部４の出力電圧■。

、ｖ２は、被充電蓄電池３の端子電圧ＶＢ、電子負荷部
６の両端の電圧Ｖ、と同じ傾向で、充電時間ｔの経過と
と°もに上昇する。・一方、専用充電器２からの充電電
流１ｃは、充電時間ｔの経過によって被充電蓄電池３の
端子電圧■、が上昇するとともに減少することが示され
ている。

なお、以上においては、２個の蓄電池を直列に接続する
場合に適用する実施例について説明したが、任意個数の
蓄電池を直列接続する場合も同様である。

すなわちこの場合は、電子負荷部６の両端の電圧降下Ｖ
、がｎＸＶ、になるようにすることによって、蓄電池（
ｎ＋１）個直列接続用の専用充電器を使用して、１個の
蓄電池を充電することができる。

［発明の効果］以上説明したように、本発明によれば、複数個の蓄電池
を直列にして充電する専用充電器を用いて、１個の蓄電
池に対する専用充電器と同様に使用して充電を行うこと
ができる。従って、例えば電動車輌付属の専用充電器を
用いて、直列接続されているうちの１個の蓄電池に対し
て、その劣化度に応じた充電を行うことができる。この
際専用充電器が自動充電器であれば、その１個の蓄電池
に対して自動充電によって充電を行うことができる。

なお、本発明の充電制御装置は、電動車輌用蓄電池に適
用する場合に限るものでなく、他の直列接続して使用さ
れる蓄電池とその専用充電器の場合に対しても適用可能
である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の全体構成を示すブロック図
、第２図は本発明の一実施例の具体的回路構成例を示す
図、第３図は本発明の充電制御装置における各部の電圧
と電流を例示する図である。１・・・・・・充電制御装置、２・・・・・・電動車輌
用の専用充電器、３・・・・・・被充電蓄電池、４・・
・・・・蓄電池電圧検出部、５・・・・・・比較部、６
・・・・・・電子負荷部、７・・・・・・直列制御部、
８・・・・・・固定負荷部。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）、抵抗値が固定の固定負荷部と内部抵抗値が可変
の直列制御部とを直列に接続してなる電子負荷部と、被
充電蓄電池の端子電圧を検出する蓄電池電圧検出部と、
前記端子電圧と前記電子負荷部の電圧降下との誤差電圧
を検出する比較部とを備え、（ｎ＋１）個（ｎ＝１、２、３、…）の蓄電池を直列に
充電する充電器に対して前記被充電蓄電池と電子負荷部
とを直列に接続し、前記比較部の検出信号によって前記直列制御部の抵抗値
を制御するとともに、これによって前記電子負荷部の電
圧降下が被充電蓄電池の端子電圧のｎ倍になるように設
定することを特徴とする充電制御装置。