JPH0449819A - バッテリ充電制御装置 - Google Patents
バッテリ充電制御装置Info
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- JPH0449819A JPH0449819A JP15682990A JP15682990A JPH0449819A JP H0449819 A JPH0449819 A JP H0449819A JP 15682990 A JP15682990 A JP 15682990A JP 15682990 A JP15682990 A JP 15682990A JP H0449819 A JPH0449819 A JP H0449819A
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- 238000000034 method Methods 0.000 description 14
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 7
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 4
- 239000003792 electrolyte Substances 0.000 description 2
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 2
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 1
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 1
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- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
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- Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)
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。
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〕
本発明はバッテリ充電制御装置に関し、特に人工衛星等
に使用されるバッテリに対して太陽電池からの充電とこ
のバッテリから負荷への放電を繰り返す際に、適正な充
電をはかるためのバッテリ充電制御装置に関する。
に使用されるバッテリに対して太陽電池からの充電とこ
のバッテリから負荷への放電を繰り返す際に、適正な充
電をはかるためのバッテリ充電制御装置に関する。
一般にバッテリの充電制御の方法としては、充電量制御
方式すなわち充電量／放電量を一定の比（１，０５から
１．２程度）となるように充電量を制御する方式あるい
は近似的な充電量制御として充電電圧検出による定電流
定電圧制御方式（例えばテーバ充電方式）等がある。
方式すなわち充電量／放電量を一定の比（１，０５から
１．２程度）となるように充電量を制御する方式あるい
は近似的な充電量制御として充電電圧検出による定電流
定電圧制御方式（例えばテーバ充電方式）等がある。
従来、定電流定電圧制御方式を実現するバッテリ充電制
御装置としては、たとえば、第３図のブロック図に示す
ように、太１ｌｉｌ！池などから成る電源１０．充電々
流を制御する充電部３、充電されるバッテリ４．バッテ
リ充電電圧検出用の電圧センサ１２通信装置等で代表さ
れる負荷９．バッテリ４から負荷９への放電経路を形成
する放電用ダイオード８、充放電々流を検出し電流制御
信号を出力し充電部３に加える電流センサ７とから構成
されている。今、第４図（ａ）の説明図に示す一般的な
バッテリ充電々流の特性を参照して従来例を説明する。
御装置としては、たとえば、第３図のブロック図に示す
ように、太１ｌｉｌ！池などから成る電源１０．充電々
流を制御する充電部３、充電されるバッテリ４．バッテ
リ充電電圧検出用の電圧センサ１２通信装置等で代表さ
れる負荷９．バッテリ４から負荷９への放電経路を形成
する放電用ダイオード８、充放電々流を検出し電流制御
信号を出力し充電部３に加える電流センサ７とから構成
されている。今、第４図（ａ）の説明図に示す一般的な
バッテリ充電々流の特性を参照して従来例を説明する。
電源１０からの出力は充電部３で充電電流を制御されバ
ッテリ４に供給される。このバッテリ４と電源１０の間
には電流センサ７が直列に挿入されている。充電が開始
された時点で、バッテリ４の端子電圧が予じめ設定され
た値以下のときには、電流センサ７がバッテリ４の充電
電流および放電電流を監視し、バッテリ４が充電状態の
とき、充電電流が予じめ定められた電流値以上となると
、この電流センサ７より制御信号が充電部３に出力され
、バッテリ４に電源１０から流入する電流値を予じめ決
められた一定電流値を保つように、充電部３を制御する
。この状態は第４図のフル充電領域Ａに相当する。続い
て、バッテリ４への充電が進行し、バッテリ４の端子間
電圧が上昇し、予じめ決められた電圧に達するとバッテ
リ４の端子間電圧を検出している電圧セ〉・す１からテ
ーバ充電信号６が出力され充電部３に加えられ、バッテ
リ４の端子電圧が予じめ決められた一定の電圧以下とな
るように充電部３を制御する。
ッテリ４に供給される。このバッテリ４と電源１０の間
には電流センサ７が直列に挿入されている。充電が開始
された時点で、バッテリ４の端子電圧が予じめ設定され
た値以下のときには、電流センサ７がバッテリ４の充電
電流および放電電流を監視し、バッテリ４が充電状態の
とき、充電電流が予じめ定められた電流値以上となると
、この電流センサ７より制御信号が充電部３に出力され
、バッテリ４に電源１０から流入する電流値を予じめ決
められた一定電流値を保つように、充電部３を制御する
。この状態は第４図のフル充電領域Ａに相当する。続い
て、バッテリ４への充電が進行し、バッテリ４の端子間
電圧が上昇し、予じめ決められた電圧に達するとバッテ
リ４の端子間電圧を検出している電圧セ〉・す１からテ
ーバ充電信号６が出力され充電部３に加えられ、バッテ
リ４の端子電圧が予じめ決められた一定の電圧以下とな
るように充電部３を制御する。
この状態は第４図のテーバ充電領域Ｂに相当する。
上述したテーパ充電領域ではバッテリ４の充電電流は時
刻の経過とともに低減される６なお、充電量制御方式で
は放電量および充電量をカウンタを使用して実測する必
要があり、充電量と放電量を計測することが困難である
ためあまり使用されない。
刻の経過とともに低減される６なお、充電量制御方式で
は放電量および充電量をカウンタを使用して実測する必
要があり、充電量と放電量を計測することが困難である
ためあまり使用されない。
上述した従来のバッテリ定電流電圧充電制御方式は適正
な再充電率に近似した制御を行い得るという観点では有
効な充電方式であるが、バッテリ４のセルの長寿命化と
いう観点では十分とは言えない、すなわち、テーパ充電
領域Ｂの状態で充電が進行するとバッテリ４は過充電状
態に達する。
な再充電率に近似した制御を行い得るという観点では有
効な充電方式であるが、バッテリ４のセルの長寿命化と
いう観点では十分とは言えない、すなわち、テーパ充電
領域Ｂの状態で充電が進行するとバッテリ４は過充電状
態に達する。
バッテリ４が過電流状態となると、バッテリ４内の電解
液が分解され、ガスを発生する。このガスの発生により
電解液の組成が変化すると共に第４図に示したようにバ
ッテリ４のセルの内圧が単調に増加して行く、このよう
な電解液の組成の変化とセルの内圧の上昇によりセル性
能の劣化が進行するという欠点があった。そのため、長
期間に亘ってバッテリを使用することが困難であった。
液が分解され、ガスを発生する。このガスの発生により
電解液の組成が変化すると共に第４図に示したようにバ
ッテリ４のセルの内圧が単調に増加して行く、このよう
な電解液の組成の変化とセルの内圧の上昇によりセル性
能の劣化が進行するという欠点があった。そのため、長
期間に亘ってバッテリを使用することが困難であった。
また充電量制御方式に基づく動作を行うバッテリ充電制
御装置は、上記の定電流電圧制御方式にくらべて構成が
複雑となる欠点があり、また、上記の定電流電圧制御方
式による構成のように充電期間の後半でのバッテリ４の
セルの内圧の上昇およびそれに伴う電解液の組成変化に
よる劣化が進行するという欠点を有していた。
御装置は、上記の定電流電圧制御方式にくらべて構成が
複雑となる欠点があり、また、上記の定電流電圧制御方
式による構成のように充電期間の後半でのバッテリ４の
セルの内圧の上昇およびそれに伴う電解液の組成変化に
よる劣化が進行するという欠点を有していた。
本発明の従来のこの種のバッテリ充電制御装置をあまり
複雑化する必要なく、しかもバッテリの寿命を長くする
ことができるバッテリ充電制御装置を提供することにあ
る。
複雑化する必要なく、しかもバッテリの寿命を長くする
ことができるバッテリ充電制御装置を提供することにあ
る。
バッテリの充電を前記バッテリの端子電圧が所定の値よ
り低いときに定電流で行い、前記端子電圧が前記所定値
を越えたとき定電圧で行う充電回路を有するバッテリ充
電制御装置において、前記端子電圧を第１の入力とし基
準電圧を第２の入力とし、前記第２の入力の電圧より前
記第１の入力電圧が大なるとき制御信号を出力し前記充
電回路に制御信号として加える手段と、外部基準電圧よ
り第１の電圧および第１の電圧より低い第２の電圧を発
生する手段と、前記バッテリのセルの内圧を検出し前Ｊ
己内圧が予じめ設定した値より大なるときスイッチ制御
信号を発生する内圧センサと、前記スイッチ制御信号が
加えられたとき前記第２の電圧を前記基準電圧として選
択出力し前記スイッチ制御信号がないとき前記第１の電
圧を前記基準電圧として選択出力する手段とを備えてい
る。
り低いときに定電流で行い、前記端子電圧が前記所定値
を越えたとき定電圧で行う充電回路を有するバッテリ充
電制御装置において、前記端子電圧を第１の入力とし基
準電圧を第２の入力とし、前記第２の入力の電圧より前
記第１の入力電圧が大なるとき制御信号を出力し前記充
電回路に制御信号として加える手段と、外部基準電圧よ
り第１の電圧および第１の電圧より低い第２の電圧を発
生する手段と、前記バッテリのセルの内圧を検出し前Ｊ
己内圧が予じめ設定した値より大なるときスイッチ制御
信号を発生する内圧センサと、前記スイッチ制御信号が
加えられたとき前記第２の電圧を前記基準電圧として選
択出力し前記スイッチ制御信号がないとき前記第１の電
圧を前記基準電圧として選択出力する手段とを備えてい
る。
次に、本発明について図面を参照して説明する。第１図
は、本発明の一実施例を示すプロ・ンク図である０本実
施例では、バッテリセルの内圧を検知する内圧センサ２
を有している。また電圧センサ１００にはバッテリ４の
端子電圧と外部からの基準電圧を比較しバッテリ４の端
子電圧が基準電圧以上になるとテーバ充電信号を出力す
るコンパレータ１０１を備えている。さらにこの電圧セ
ンサ内には外部からの基準電圧を分圧する抵抗器Ｒ１と
Ｒ２とが直列に接続され、抵抗器Ｒ１の一端には基準電
圧１０２が加えられている。抵抗器Ｒ１とＲ２の接続点
は電圧センサ１００内のスイッチ１０３の接点Ｓ２に接
続され、Ｒ２の他端は接地されている。上述のスイッチ
１０３の接点Ｓ１には外部からの基準電圧１０２が供給
される。スイッチ１０３はコンパレータ１０１の基準電
圧入力側を外部基準電圧１０２に接続する接点Ｓ１と基
準電圧１０２を分圧し基準電圧より低い電圧を供給する
抵抗器Ｒ１とＲ２の接続点に接続する接点Ｓ２とをもっ
ている。
は、本発明の一実施例を示すプロ・ンク図である０本実
施例では、バッテリセルの内圧を検知する内圧センサ２
を有している。また電圧センサ１００にはバッテリ４の
端子電圧と外部からの基準電圧を比較しバッテリ４の端
子電圧が基準電圧以上になるとテーバ充電信号を出力す
るコンパレータ１０１を備えている。さらにこの電圧セ
ンサ内には外部からの基準電圧を分圧する抵抗器Ｒ１と
Ｒ２とが直列に接続され、抵抗器Ｒ１の一端には基準電
圧１０２が加えられている。抵抗器Ｒ１とＲ２の接続点
は電圧センサ１００内のスイッチ１０３の接点Ｓ２に接
続され、Ｒ２の他端は接地されている。上述のスイッチ
１０３の接点Ｓ１には外部からの基準電圧１０２が供給
される。スイッチ１０３はコンパレータ１０１の基準電
圧入力側を外部基準電圧１０２に接続する接点Ｓ１と基
準電圧１０２を分圧し基準電圧より低い電圧を供給する
抵抗器Ｒ１とＲ２の接続点に接続する接点Ｓ２とをもっ
ている。
スイッチ１０３は内圧センサ２からスイッチ制御信号が
加えられたときのみ接点Ｓ２が閉じ、それ以外の場合は
接点Ｓ１が閉じるスイッチである。内圧センサ２はバッ
テリ４のセルの内圧を検出し、内圧が予じめ設定した値
に達するとスイッチ制御信号を出力しスイッチ１０３に
加える。
加えられたときのみ接点Ｓ２が閉じ、それ以外の場合は
接点Ｓ１が閉じるスイッチである。内圧センサ２はバッ
テリ４のセルの内圧を検出し、内圧が予じめ設定した値
に達するとスイッチ制御信号を出力しスイッチ１０３に
加える。
第１図のバッテリ４が放電してこのバッテリ４の端子電
圧が外部からの基準電圧より低い場合には電圧センサ１
００は動作しない、町な、バッテリ４のセルの内圧も低
いので内圧センサ２を動作しない、このような状態では
第３図で示した従来の定電流定電圧バッテリ充電制御装
置と同様電流示したフル充電領域Ａに相当する。
圧が外部からの基準電圧より低い場合には電圧センサ１
００は動作しない、町な、バッテリ４のセルの内圧も低
いので内圧センサ２を動作しない、このような状態では
第３図で示した従来の定電流定電圧バッテリ充電制御装
置と同様電流示したフル充電領域Ａに相当する。
充電が進行して、バッテリの端子電圧が外部からの基準
電圧１０２以上となるとコンパ１／−タ１０１が動作し
電圧センサ１００よりテーバ充電信号６が出力され充電
部３に制御信号として加えられバッテリ４の端子電圧が
基準電圧１０２以下となるようバッテリ４への充電電流
が充電部３で制御される。この状態は第２図のテーバ充
電領域の内のＢに相当する。このようなテーバ充電領域
下で、時刻の経過と共にバッテリ４のセルの内圧は第２
図に示すように一旦低下するが再び上昇をする。このセ
ルの内圧が上昇し、予じめ設定した値以上となると、バ
ッテリ４のセルの内圧を監視する内圧センサ２が動作し
てスイッチ制御信号を出力する。
電圧１０２以上となるとコンパ１／−タ１０１が動作し
電圧センサ１００よりテーバ充電信号６が出力され充電
部３に制御信号として加えられバッテリ４の端子電圧が
基準電圧１０２以下となるようバッテリ４への充電電流
が充電部３で制御される。この状態は第２図のテーバ充
電領域の内のＢに相当する。このようなテーバ充電領域
下で、時刻の経過と共にバッテリ４のセルの内圧は第２
図に示すように一旦低下するが再び上昇をする。このセ
ルの内圧が上昇し、予じめ設定した値以上となると、バ
ッテリ４のセルの内圧を監視する内圧センサ２が動作し
てスイッチ制御信号を出力する。
このスイッチ制御信号はスイッチ１０３に加えられ、ス
イッチ１０３内の接点Ｓ２を閉じる。従ってコンパレー
タ〕０１に入力される基準電圧は外部からの基準電圧１
０２を抵抗器Ｒ１とＲ２とで分圧された値すなわち外部
基準電圧１０２より低い電圧となる。従ってコンパレー
タ１０１は、スイッチ１．０３の接点Ｓ２を通して接続
される電圧、すなわち抵抗Ｒ２の端子間電圧よりバッテ
リ４の端子間電圧が高い場合はテーバ充電信号６を出力
し、充電部３を制御する。充電部３はこのテーバ充電信
号６が加えられている間充電電流を減少させ、バッテリ
４の端子間電圧を抵抗Ｒ２の両端間に生じている電圧以
下とする。このようにバッテリ４に流れる充電電流を低
下させればバッテリ４のセルの内圧も減少する。このよ
うな状態は第２図で示すテーバ充電領域Ｃに相当する。
イッチ１０３内の接点Ｓ２を閉じる。従ってコンパレー
タ〕０１に入力される基準電圧は外部からの基準電圧１
０２を抵抗器Ｒ１とＲ２とで分圧された値すなわち外部
基準電圧１０２より低い電圧となる。従ってコンパレー
タ１０１は、スイッチ１．０３の接点Ｓ２を通して接続
される電圧、すなわち抵抗Ｒ２の端子間電圧よりバッテ
リ４の端子間電圧が高い場合はテーバ充電信号６を出力
し、充電部３を制御する。充電部３はこのテーバ充電信
号６が加えられている間充電電流を減少させ、バッテリ
４の端子間電圧を抵抗Ｒ２の両端間に生じている電圧以
下とする。このようにバッテリ４に流れる充電電流を低
下させればバッテリ４のセルの内圧も減少する。このよ
うな状態は第２図で示すテーバ充電領域Ｃに相当する。
ここで予じめ抵抗器Ｒ１とＲ２の値を適切に設定してお
くことによりバッテリ４のセルの内圧を所望の値以下に
することができる。
くことによりバッテリ４のセルの内圧を所望の値以下に
することができる。
以上説明したように本発明は、定められたレベウ以下に
内圧を保持するために充電々流を連続的に低減してゆく
ため、充電ストレスをバッテリに与えないで、バッテリ
の充電を行うことが可能となる。即ち、充電制御性能を
余り低下させないで、バッテリ寿命を従来のこの種の装
置を用いた場合よりも長くすることが可能なバッテリ充
電制御装置を提供できる。また、従来の定電流定電圧バ
ッテリ充電制御装置に内圧センサとスイッチおよび抵抗
器を加えるだけでよく、装置構成をあｔり複雑にしない
で本発明の装置を得ることができる。
内圧を保持するために充電々流を連続的に低減してゆく
ため、充電ストレスをバッテリに与えないで、バッテリ
の充電を行うことが可能となる。即ち、充電制御性能を
余り低下させないで、バッテリ寿命を従来のこの種の装
置を用いた場合よりも長くすることが可能なバッテリ充
電制御装置を提供できる。また、従来の定電流定電圧バ
ッテリ充電制御装置に内圧センサとスイッチおよび抵抗
器を加えるだけでよく、装置構成をあｔり複雑にしない
で本発明の装置を得ることができる。
第１図は本発明の一実施例を示すブロック図、第２図は
本発明のバッテリの充電特性を示す説明図、第３図は従
来のバッテリ充電制御装置の一例を示すブロック図、第
４図は従来のこの種の装置の充電特性を示す説明図であ
る。 １・・・電圧センサ、２・・・内圧センサ、３・・・充
電部、４・・・バッテリ、６・・・テーバ充電信号、７
・・・電流センサ、８・・・放電用ダイオード、９・・
・負荷、１０・・・電源、１００・・・電圧センサ。
本発明のバッテリの充電特性を示す説明図、第３図は従
来のバッテリ充電制御装置の一例を示すブロック図、第
４図は従来のこの種の装置の充電特性を示す説明図であ
る。 １・・・電圧センサ、２・・・内圧センサ、３・・・充
電部、４・・・バッテリ、６・・・テーバ充電信号、７
・・・電流センサ、８・・・放電用ダイオード、９・・
・負荷、１０・・・電源、１００・・・電圧センサ。
Claims (1)
- バッテリの充電を前記バッテリの端子電圧が所定の値よ
り低いときに定電流で行い、前記端子電圧が前記所定値
を越えたとき定電圧で行う充電回路を有するバッテリ充
電制御装置において、前記端子電圧を第１の入力とし基
準電圧を第２の入力とし前記第２の入力の電圧より前記
第１の入力電圧が大なるとき制御信号を出力し前記充電
回路に制御信号として加える手段と、外部基準電圧より
第１の電圧および第１の電圧より低い第２の電圧を発生
する手段と、前記バッテリのセルの内圧を検出し前記内
圧が予じめ設定した値より大なるときスイッチ制御信号
を発生する内圧センサと、前記スイッチ制御信号が加え
られたとき前記第２の電圧を前記基準電圧として選択出
力し前記スイッチ制御信号がないとき前記第１の電圧を
前記基準電圧として選択出力する手段とを備えたことを
特徴とするバッテリ充電制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15682990A JP2874293B2 (ja) | 1990-06-15 | 1990-06-15 | バッテリ充電制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15682990A JP2874293B2 (ja) | 1990-06-15 | 1990-06-15 | バッテリ充電制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0449819A true JPH0449819A (ja) | 1992-02-19 |
| JP2874293B2 JP2874293B2 (ja) | 1999-03-24 |
Family
ID=15636264
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15682990A Expired - Lifetime JP2874293B2 (ja) | 1990-06-15 | 1990-06-15 | バッテリ充電制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2874293B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB2305292A (en) * | 1995-09-18 | 1997-04-02 | Nokia Mobile Phones Ltd | Pressure sensing device located within a sealed cell wall controls charging current |
| EP1164680A3 (en) * | 2000-04-28 | 2005-06-22 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Method for charging a battery pack including a plurality of battery units |
-
1990
- 1990-06-15 JP JP15682990A patent/JP2874293B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB2305292A (en) * | 1995-09-18 | 1997-04-02 | Nokia Mobile Phones Ltd | Pressure sensing device located within a sealed cell wall controls charging current |
| GB2305292B (en) * | 1995-09-18 | 1999-02-10 | Nokia Mobile Phones Ltd | Recharging electrical cells |
| EP1164680A3 (en) * | 2000-04-28 | 2005-06-22 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Method for charging a battery pack including a plurality of battery units |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2874293B2 (ja) | 1999-03-24 |
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