JPH053633A - バツテリ充電制御装置 - Google Patents
バツテリ充電制御装置Info
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- JPH053633A JPH053633A JP15501091A JP15501091A JPH053633A JP H053633 A JPH053633 A JP H053633A JP 15501091 A JP15501091 A JP 15501091A JP 15501091 A JP15501091 A JP 15501091A JP H053633 A JPH053633 A JP H053633A
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- 238000007599 discharging Methods 0.000 claims abstract description 10
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 3
- 230000001186 cumulative effect Effects 0.000 claims 1
- 238000010280 constant potential charging Methods 0.000 abstract description 2
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 abstract description 2
- 230000000630 rising effect Effects 0.000 abstract 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 8
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- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
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- Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【構成】バッテリ充電電流および放電電流を検出する検
知手段４と、充電電流および放電電流により積算充電量
と積算放電量との比で求められる再充電率の値があらか
じめ定められたしきい値に達した時点で充電完了信号を
出力する演算判定手段７と、充電完了信号を入力するご
とに充電モードをテーパ充電あるいは充電電圧制御モー
ドからトリクル充電モードに切換える充電電流の電流制
御手段２と、テーパ充電あるいは充電電圧制御モードに
おける充電量上昇率から残りの充電時間にて定められた
再充電率の確保に必要な充電電流とするために充電電圧
制御を行う充電電圧制御手段１とを有する。 【効果】テーパ充電領域において、適正な充電状態を正
確に維持できる。また、充電電圧の上限設定は厳密さが
要求されず充電電圧ストレスも最小の時間しか加わらな
いために、バッテリの寿命をより長く保持することが可
能となる。
知手段４と、充電電流および放電電流により積算充電量
と積算放電量との比で求められる再充電率の値があらか
じめ定められたしきい値に達した時点で充電完了信号を
出力する演算判定手段７と、充電完了信号を入力するご
とに充電モードをテーパ充電あるいは充電電圧制御モー
ドからトリクル充電モードに切換える充電電流の電流制
御手段２と、テーパ充電あるいは充電電圧制御モードに
おける充電量上昇率から残りの充電時間にて定められた
再充電率の確保に必要な充電電流とするために充電電圧
制御を行う充電電圧制御手段１とを有する。 【効果】テーパ充電領域において、適正な充電状態を正
確に維持できる。また、充電電圧の上限設定は厳密さが
要求されず充電電圧ストレスも最小の時間しか加わらな
いために、バッテリの寿命をより長く保持することが可
能となる。
Description
【０００１】
【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太陽電池からの充電
と負荷への放電とを繰り返す際に適正充電をはかるため
のバッテリ充電制御装置に関する。
関し、特に人工衛星等に使用される太陽電池からの充電
と負荷への放電とを繰り返す際に適正充電をはかるため
のバッテリ充電制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】一般に、バッテリの充電モードとして
は、最初の放電直後の状態から充電すべき量のほぼ８０
％位までの充電を行う定電流充電のフル（Ｆｕｌｌ）充
電モードと、次の段階として充電量を減少させながら最
終容量値まで充電するテーパ（Ｔａｐｅｒ）充電モード
と、この後の自己放電等を補充するために小充電電流で
行うトリクル（Ｔｒｉｃｋｌｅ）充電モードとがある。
さらに、前述のテーパ充電モードの充電制御方式として
は、バッテリの過充電電圧レベルを検出して、充電電流
率を連続的に低減する定電圧充電方式がある。
は、最初の放電直後の状態から充電すべき量のほぼ８０
％位までの充電を行う定電流充電のフル（Ｆｕｌｌ）充
電モードと、次の段階として充電量を減少させながら最
終容量値まで充電するテーパ（Ｔａｐｅｒ）充電モード
と、この後の自己放電等を補充するために小充電電流で
行うトリクル（Ｔｒｉｃｋｌｅ）充電モードとがある。
さらに、前述のテーパ充電モードの充電制御方式として
は、バッテリの過充電電圧レベルを検出して、充電電流
率を連続的に低減する定電圧充電方式がある。
【０００３】従来、このような各充電モードにおける定
電流定電圧方式を実現するバッテリ充電制御装置は、図
４のブロック図に示すように、電源１１、充電電流を制
御する充電部１４、充電されるバッテリ３、バッテリ充
電電圧検出用の電圧センサ５、通信装置等で代表される
負荷１０、バッテリ３から負荷１０への放電経路を形成
する放電用ダイオード９、充放電電流を検出する電流セ
ンサ４とから構成されている。今、図２（ａ），
（ｂ），（ｃ）の一般的な説明図に示すバッテリ充電電
圧，充電電流，充電量の諸特性も参照して従来例を説明
する。バッリ３は、電源１から供給される電力を、電圧
センサ５の検出電圧に対応する信号を受けて動作する充
電部１４によって制御された定電流で充電される。この
領域は、図２（ｂ）のフル充電領域のＡに相当する。充
電が進んでバッテリ電圧が図２（ａ）のＥ点に示す定め
られた定電圧に達すると、電圧センサ５からテーパ充電
信号６が充電部１４に出力され、図２（ａ），（ｂ）に
示すテーパ充電領域となり、図２（ｂ）のＢに示すよう
にバッテリ３の充電電圧を一定にしたまま充電電流が連
続的に低減される。このような低減された充電末期の電
流は、従来例では過充電電圧の設定レベルによりばらつ
きを生じる可能性があった。
電流定電圧方式を実現するバッテリ充電制御装置は、図
４のブロック図に示すように、電源１１、充電電流を制
御する充電部１４、充電されるバッテリ３、バッテリ充
電電圧検出用の電圧センサ５、通信装置等で代表される
負荷１０、バッテリ３から負荷１０への放電経路を形成
する放電用ダイオード９、充放電電流を検出する電流セ
ンサ４とから構成されている。今、図２（ａ），
（ｂ），（ｃ）の一般的な説明図に示すバッテリ充電電
圧，充電電流，充電量の諸特性も参照して従来例を説明
する。バッリ３は、電源１から供給される電力を、電圧
センサ５の検出電圧に対応する信号を受けて動作する充
電部１４によって制御された定電流で充電される。この
領域は、図２（ｂ）のフル充電領域のＡに相当する。充
電が進んでバッテリ電圧が図２（ａ）のＥ点に示す定め
られた定電圧に達すると、電圧センサ５からテーパ充電
信号６が充電部１４に出力され、図２（ａ），（ｂ）に
示すテーパ充電領域となり、図２（ｂ）のＢに示すよう
にバッテリ３の充電電圧を一定にしたまま充電電流が連
続的に低減される。このような低減された充電末期の電
流は、従来例では過充電電圧の設定レベルによりばらつ
きを生じる可能性があった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】上述した従来のバッテ
リ充電制御装置は、バッテリ充電電圧特性の経年変化お
よびバッテリ温度による変化があり、過充電電圧の初期
設定によって、充電量を適正化するのが容易でない欠点
がある。すなわち、充電不足又は過充電となるおそれが
あった。
リ充電制御装置は、バッテリ充電電圧特性の経年変化お
よびバッテリ温度による変化があり、過充電電圧の初期
設定によって、充電量を適正化するのが容易でない欠点
がある。すなわち、充電不足又は過充電となるおそれが
あった。
【０００５】本発明の目的は、テーパ充電領域の充電電
流のばらつきを克服して、充電の過不足のない適正な充
電状態を保持でき、かつ充電電圧によるストレスを最小
と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。
流のばらつきを克服して、充電の過不足のない適正な充
電状態を保持でき、かつ充電電圧によるストレスを最小
と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。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明のバッテリ充電制
御装置は、バッテリ充電電流および放電電流を検出する
検知手段と、前記充電電流および放電電流により積算充
電量と積算放電量との比で求められる再充電率の値があ
らかじめ定められたしきい値に達した時点で充電完了信
号を出力する演算判定手段と、前記充電完了信号を入力
するごとに充電モードをテーパ充電あるいは充電電圧制
御モードからトリクル充電モードに切換える充電電流の
電流制御手段と、テーパ充電あるいは充電電圧制御モー
ドにおける充電量上昇率から残りの充電時間にて定めら
れた再充電率の確保に必要な充電電流とするために充電
電圧制御を行う充電電圧制御手段とを有する。
御装置は、バッテリ充電電流および放電電流を検出する
検知手段と、前記充電電流および放電電流により積算充
電量と積算放電量との比で求められる再充電率の値があ
らかじめ定められたしきい値に達した時点で充電完了信
号を出力する演算判定手段と、前記充電完了信号を入力
するごとに充電モードをテーパ充電あるいは充電電圧制
御モードからトリクル充電モードに切換える充電電流の
電流制御手段と、テーパ充電あるいは充電電圧制御モー
ドにおける充電量上昇率から残りの充電時間にて定めら
れた再充電率の確保に必要な充電電流とするために充電
電圧制御を行う充電電圧制御手段とを有する。
【０００７】
【実施例】次に、本発明について図面を参照して説明す
る。図１は、本発明の一実施例のブロック図、図３は図
１の再充電率カウンタ７の構成を示すブロック図であ
る。本実施例では、再充電率カウンタ７から出力される
再充電率データ１２を受けて、充電電圧を制御する信号
１３を出力し、要求される再充電率を確保できるように
動作する充電電圧制御部１と、再充電率カウンタ７の制
御によって動作する充電部２とを有している。他の構成
は図４の従来例と同じである。
る。図１は、本発明の一実施例のブロック図、図３は図
１の再充電率カウンタ７の構成を示すブロック図であ
る。本実施例では、再充電率カウンタ７から出力される
再充電率データ１２を受けて、充電電圧を制御する信号
１３を出力し、要求される再充電率を確保できるように
動作する充電電圧制御部１と、再充電率カウンタ７の制
御によって動作する充電部２とを有している。他の構成
は図４の従来例と同じである。
【０００８】次に本実施例の動作を説明する。図３の再
充電率カウンタ７は、充電量および放電量の積算値をデ
ィジタル計数する積算器１５と、この計数値を記憶する
メモリ１６と、これらの積算充電量と積算放電量との比
を演算し、あらかじめ定められた値と比較し判定する演
算判定器１７と、この演算判定器１７の信号により動作
する充電完了信号を出力する充電完了信号発生器１８と
を有している。今、電流センサ４の電流値と時間とを積
算した量すなわち、これまでの総充電量がこの充電の前
に放電用ダイオード９を経由して負荷１０に対して放電
された放電量の１〜１．３倍程度になった時に、充電完
了状態に達したということで再充電率カウンタ７から充
電完了信号８が出力され、トリクル充電モードとなる。
このモードは図２（ｂ）におけるＢからＤへの移行を示
し、バッテリの自己放電を補う程度の充電電流率の充電
であるので過充電の危険がない。さらに補足すると、再
充電率カウンタ７は、充電から放電に切り換わると電流
センサ４の放電電流に対応する値と時間とを計数し、放
電から充電に切り換わるまでの積算された放電量を記憶
している。この放電量を次の充電による充電量積算値と
比較し、放電と充電のサイクル１回ごとの再充電率、す
なわち前述の放電量に対する充電量の比が、予め数値を
設定されている１〜１．３倍に達すると充電完了信号を
出す機能を有している。テーパ充電モードに対する充電
量上昇率から再充電率が残りの充電時間内に設定値に満
たないと予測される場合には、定電圧充電電圧（図２
（ａ）のＥ）のレベルをＦ領域のように増減させて図２
（ｂ）のＣ領域の充電電流特性にすることで再充電率を
適正化する。この後にトリクル充電モードによりＤのト
リクル充電電流レベルとなる。以上述べたような動作に
よりバッリ充電状態は適正に保持される。かつ、充電電
圧を可能なかぎり低減することにより、充電電圧ストレ
スを最小化してバッテリの寿命の維持をはかる。また、
Ｆ領域にてしばらく充電が進んだ所で、充電量上昇率を
確認し、残りの充電時間で十分再充電率が確保しえない
と判定された時には、再度Ｅのレベルに上げて充電量を
確保する動作が自動的に行われる。
充電率カウンタ７は、充電量および放電量の積算値をデ
ィジタル計数する積算器１５と、この計数値を記憶する
メモリ１６と、これらの積算充電量と積算放電量との比
を演算し、あらかじめ定められた値と比較し判定する演
算判定器１７と、この演算判定器１７の信号により動作
する充電完了信号を出力する充電完了信号発生器１８と
を有している。今、電流センサ４の電流値と時間とを積
算した量すなわち、これまでの総充電量がこの充電の前
に放電用ダイオード９を経由して負荷１０に対して放電
された放電量の１〜１．３倍程度になった時に、充電完
了状態に達したということで再充電率カウンタ７から充
電完了信号８が出力され、トリクル充電モードとなる。
このモードは図２（ｂ）におけるＢからＤへの移行を示
し、バッテリの自己放電を補う程度の充電電流率の充電
であるので過充電の危険がない。さらに補足すると、再
充電率カウンタ７は、充電から放電に切り換わると電流
センサ４の放電電流に対応する値と時間とを計数し、放
電から充電に切り換わるまでの積算された放電量を記憶
している。この放電量を次の充電による充電量積算値と
比較し、放電と充電のサイクル１回ごとの再充電率、す
なわち前述の放電量に対する充電量の比が、予め数値を
設定されている１〜１．３倍に達すると充電完了信号を
出す機能を有している。テーパ充電モードに対する充電
量上昇率から再充電率が残りの充電時間内に設定値に満
たないと予測される場合には、定電圧充電電圧（図２
（ａ）のＥ）のレベルをＦ領域のように増減させて図２
（ｂ）のＣ領域の充電電流特性にすることで再充電率を
適正化する。この後にトリクル充電モードによりＤのト
リクル充電電流レベルとなる。以上述べたような動作に
よりバッリ充電状態は適正に保持される。かつ、充電電
圧を可能なかぎり低減することにより、充電電圧ストレ
スを最小化してバッテリの寿命の維持をはかる。また、
Ｆ領域にてしばらく充電が進んだ所で、充電量上昇率を
確認し、残りの充電時間で十分再充電率が確保しえない
と判定された時には、再度Ｅのレベルに上げて充電量を
確保する動作が自動的に行われる。
【０００９】
【発明の効果】以上説明したように本発明は、前の積算
放電量と次の積算充電量とを比較して充電の過不足を判
定する再充電率カウンタおよび充電電圧制御部を設けて
いるので、適正な充電状態を正確に維持できる効果があ
る。また、充電電圧の上限設定は厳密さが要求されず充
電電圧ストレスも最小の時間しか加わらないために、バ
ッテリの寿命をより長く保持することが可能なバッテリ
充電制御装置を提供できる効果がある。
放電量と次の積算充電量とを比較して充電の過不足を判
定する再充電率カウンタおよび充電電圧制御部を設けて
いるので、適正な充電状態を正確に維持できる効果があ
る。また、充電電圧の上限設定は厳密さが要求されず充
電電圧ストレスも最小の時間しか加わらないために、バ
ッテリの寿命をより長く保持することが可能なバッテリ
充電制御装置を提供できる効果がある。
【図１】本発明の一実施例のブロック図である。
【図２】バッテリの充電特性を示す一般的な説明図であ
る。
る。
【図３】本実施例の再充電率のカウンタのブロック図で
ある。
ある。
【図４】従来のバッテリ充電制御装置のブロック図であ
る。
る。
１ 充電電圧制御部
２，１４ 充電部
３ バッテリ
４ 電流センサ
５ 電圧センサ
６ テーパ充電信号
７ 再充電率カウンタ
８ 充電完了信号
９ 放電用ダイオード
１０ 負荷
１１ 電源
１３ 充電電圧制御信号
１５ 積算器
１６ メモリ
１７ 演算判定器
１８ 充電完了信号発生器
Claims (2)
- 【請求項１】 バッテリ充電電流および放電電流を検出
する検知手段と、前記充電電流および放電電流により積
算充電量と積算放電量との比で求められる再充電率の値
があらかじめ定められたしきい値に達した時点で充電完
了信号を出力する演算判定手段と、前記充電完了信号を
入力するごとに充電モードをテーパ充電あるいは充電電
圧制御モードからトリクル充電モードに切換える充電電
流の電流制御手段と、テーパ充電あるいは充電電圧制御
モードにおける充電量上昇率から残りの充電時間にて定
められた再充電率の確保に必要な充電電流とするために
充電電圧制御を行う充電電圧制御手段とを有することを
特徴とするバッテリ充電制御装置。 - 【請求項２】 前記演算判定手段が、前記検知手段の充
電電流および放電電流から積算充電量および放電量をデ
ィジタル計数する積算器と、前記積算器の計数情報を記
憶するメモリと、前記メモリの情報から再充電率を積算
してあらかじめ定められたフル充電完了を示すしきい値
に前記再充電率の値が達したことを判定する演算判定器
と、前記演算判定器の判定信号により充電完了信号を出
力する充電完了信号発生器とを有することを特徴とする
請求項１記載のバッテリ充電制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15501091A JPH053633A (ja) | 1991-06-27 | 1991-06-27 | バツテリ充電制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15501091A JPH053633A (ja) | 1991-06-27 | 1991-06-27 | バツテリ充電制御装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH053633A true JPH053633A (ja) | 1993-01-08 |
Family
ID=15596716
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15501091A Pending JPH053633A (ja) | 1991-06-27 | 1991-06-27 | バツテリ充電制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH053633A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7091626B2 (en) * | 2000-09-20 | 2006-08-15 | Daimlerchrysler Ag | Method for regulating the generator voltage in a motor vehicle |
| JP2008054394A (ja) * | 2006-08-23 | 2008-03-06 | Nec Corp | 充電装置および充電制御方法ならびにプログラム |
| JP2010125110A (ja) * | 2008-11-28 | 2010-06-10 | Yamaha Motor Powered Products Co Ltd | 電動ゴルフカート |
| USRE42114E1 (en) | 1994-12-26 | 2011-02-08 | Fujitsu Semiconductor Limited | Control system for charging batteries and electronic apparatus using same |
-
1991
- 1991-06-27 JP JP15501091A patent/JPH053633A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| USRE42114E1 (en) | 1994-12-26 | 2011-02-08 | Fujitsu Semiconductor Limited | Control system for charging batteries and electronic apparatus using same |
| USRE43911E1 (en) | 1994-12-26 | 2013-01-08 | Fujitsu Semiconductor Limited | Control system for charging batteries and electronic apparatus using same |
| US7091626B2 (en) * | 2000-09-20 | 2006-08-15 | Daimlerchrysler Ag | Method for regulating the generator voltage in a motor vehicle |
| JP2008054394A (ja) * | 2006-08-23 | 2008-03-06 | Nec Corp | 充電装置および充電制御方法ならびにプログラム |
| JP2010125110A (ja) * | 2008-11-28 | 2010-06-10 | Yamaha Motor Powered Products Co Ltd | 電動ゴルフカート |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20000801 |