JPH06203877A - 急速充電装置 - Google Patents
急速充電装置Info
- Publication number
- JPH06203877A JPH06203877A JP4360783A JP36078392A JPH06203877A JP H06203877 A JPH06203877 A JP H06203877A JP 4360783 A JP4360783 A JP 4360783A JP 36078392 A JP36078392 A JP 36078392A JP H06203877 A JPH06203877 A JP H06203877A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- temperature
- change amount
- charging
- temperature change
- battery
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- 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
Landscapes
- Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)
- Secondary Cells (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 ニッケルカドミニウム電池の特性を劣化させ
ることなくより速く充電する。 【構成】 ニッケルカドミニウム電池４の表面温度をサ
ーミスタ５により検出し、検出された温度に基づき単位
時間当たりの温度変化量をＣＰＵ１により算出する。算
出された温度変化量が０．５より大きい場合、定電流回
路および可変スイッチ３を制御して７００ｍＡｈで充電
し、０．５未満でかつその変化量が負でない場合、１４
００ｍＡｈで充電する。
ることなくより速く充電する。 【構成】 ニッケルカドミニウム電池４の表面温度をサ
ーミスタ５により検出し、検出された温度に基づき単位
時間当たりの温度変化量をＣＰＵ１により算出する。算
出された温度変化量が０．５より大きい場合、定電流回
路および可変スイッチ３を制御して７００ｍＡｈで充電
し、０．５未満でかつその変化量が負でない場合、１４
００ｍＡｈで充電する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、二次電池の急速充電装
置に関するものである。
置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】一般的に、密閉型の二次電池（ニッケル
カドミニウム電池、ニッケル水素電池等）の充電方法に
は次の（ａ）〜（ｃ）の方式がある。
カドミニウム電池、ニッケル水素電池等）の充電方法に
は次の（ａ）〜（ｃ）の方式がある。
【０００３】（ａ）一定の充電電流を二次電池に供給
し、タイマにセットされた所定の時間が経過したとき、
充電電流の供給を停止するようにしたタイマ制御方式。
し、タイマにセットされた所定の時間が経過したとき、
充電電流の供給を停止するようにしたタイマ制御方式。
【０００４】（ｂ）一定の充電電流を二次電池に供給す
るとともに、充電中の二次電池の端子電圧を検出し、検
出された電圧が二次電池の満充電後に降下し、その降下
電圧が所定値になったとき、充電電流の供給を停止する
ようにした電圧センサ制御方式。
るとともに、充電中の二次電池の端子電圧を検出し、検
出された電圧が二次電池の満充電後に降下し、その降下
電圧が所定値になったとき、充電電流の供給を停止する
ようにした電圧センサ制御方式。
【０００５】（ｃ）一定の充電電流を二次電池に供給す
るとともに、充電中の二次電池の外装表面温度を検出
し、検出された温度が二次電池の満充電温度に達したと
き、充電電流の供給を停止するようにした温度センサ制
御方式。
るとともに、充電中の二次電池の外装表面温度を検出
し、検出された温度が二次電池の満充電温度に達したと
き、充電電流の供給を停止するようにした温度センサ制
御方式。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記
（ａ）の方式では、二次電池の供給される充電電流が一
定であるので、二次電池容量の残量に関係なくタイマに
セットされた所定の時間が充電に必要である。
（ａ）の方式では、二次電池の供給される充電電流が一
定であるので、二次電池容量の残量に関係なくタイマに
セットされた所定の時間が充電に必要である。
【０００７】また、上記（ｂ），（ｃ）の方式でも、二
次電池に供給される充電電流が一定であるので、二次電
池容量の残量に反比例した時間が必要であり、７００ｍ
Ａｈ充電で最大１時間必要であった。
次電池に供給される充電電流が一定であるので、二次電
池容量の残量に反比例した時間が必要であり、７００ｍ
Ａｈ充電で最大１時間必要であった。
【０００８】また、一般的に、７００ｍＡｈ以上の充電
では電池が発熱して温度上昇率が２．０℃〜２．５℃以
上になり、電池特性が劣化する虞があった。
では電池が発熱して温度上昇率が２．０℃〜２．５℃以
上になり、電池特性が劣化する虞があった。
【０００９】本発明の目的は、上記のような問題点を解
決し、二次電池をその電池特性を劣化させることなくよ
り速く充電することができる急速充電装置を提供するこ
とにある。
決し、二次電池をその電池特性を劣化させることなくよ
り速く充電することができる急速充電装置を提供するこ
とにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】このような目的を達成す
るため、本発明は、二次電池の表面温度を検出する温度
検出手段と、該温度検出手段により検出された温度に基
づき単位時間当たりの温度変化量を算出する算出手段
と、該算出手段により算出された温度変化量が予め定め
た温度変化量より大きい場合、第１充電電流を流し、前
記算出された温度変化量が予め定めた温度変化量未満で
かつその変化量が負でない場合、前記第１充電電流より
大きい第２充電電流を流す制御手段とを備えたことを特
徴とする。
るため、本発明は、二次電池の表面温度を検出する温度
検出手段と、該温度検出手段により検出された温度に基
づき単位時間当たりの温度変化量を算出する算出手段
と、該算出手段により算出された温度変化量が予め定め
た温度変化量より大きい場合、第１充電電流を流し、前
記算出された温度変化量が予め定めた温度変化量未満で
かつその変化量が負でない場合、前記第１充電電流より
大きい第２充電電流を流す制御手段とを備えたことを特
徴とする。
【００１１】
【作用】本発明では、二次電池の表面温度を温度検出手
段により検出し、検出された温度に基づき単位時間当た
りの温度変化量を算出手段により算出し、算出された温
度変化量が予め定めた温度変化量より大きい場合、制御
手段により第１充電電流を流し、算出された温度変化量
が予め定めた温度変化量未満でかつその変化量が負でな
い場合、制御手段により第１充電電流より大きい第２充
電電流を流す。
段により検出し、検出された温度に基づき単位時間当た
りの温度変化量を算出手段により算出し、算出された温
度変化量が予め定めた温度変化量より大きい場合、制御
手段により第１充電電流を流し、算出された温度変化量
が予め定めた温度変化量未満でかつその変化量が負でな
い場合、制御手段により第１充電電流より大きい第２充
電電流を流す。
【００１２】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照して詳細
に説明する。
に説明する。
【００１３】図１は本発明の一実施例を示す。
【００１４】図において、４は公称電圧１．２Ｖ、公称
容量７００ｍＡｈのニッケルカドミニウム電池で、５本
直列に接続されている。７００ｍＡｈ（以下、１Ｃとい
う）で充電した場合の時間対電圧特性と、１４００ｍＡ
ｈ（以下、２Ｃという）で充電した場合の時間対電圧特
性を図２の（１），（４）にそれぞれ示す。また、１Ｃ
充電した場合の充電時間対電池表面温度特性を図２の
（５）に示し、２Ｃ充電した場合の充電時間対電池表面
温度特性を図２の（５）に示す。
容量７００ｍＡｈのニッケルカドミニウム電池で、５本
直列に接続されている。７００ｍＡｈ（以下、１Ｃとい
う）で充電した場合の時間対電圧特性と、１４００ｍＡ
ｈ（以下、２Ｃという）で充電した場合の時間対電圧特
性を図２の（１），（４）にそれぞれ示す。また、１Ｃ
充電した場合の充電時間対電池表面温度特性を図２の
（５）に示し、２Ｃ充電した場合の充電時間対電池表面
温度特性を図２の（５）に示す。
【００１５】５はサーミスタであり、ニッケルカドミニ
ウム電池４の表面温度を検知するためのものである。６
はＡ／Ｄ変換器であり、サーミスタ５からのアナログ電
圧をデジタル電圧に変換するものである。１はＣＰＵで
あり、算出手段として、サーミスタ５により検知された
温度に基づき単位時間当たりの温度変化量を算出し、制
御手段として、定電流回路および可変スイッチ３を制御
し、算出された温度変化量が予め定めた温度変化量であ
る０．５より大きい場合、１Ｃの充電を行い、０．５未
満でかつその変化量が負でない場合、２Ｃの充電を行う
ものである。２は定電圧電源であり、ＡＣ１００Ｖから
ＣＰＵ１が動作するのに必要なＤＣ５Ｖと、ニッケルカ
ドミニウム電池４を充電するためのＤＣ１０Ｖを供給す
るためのものである。
ウム電池４の表面温度を検知するためのものである。６
はＡ／Ｄ変換器であり、サーミスタ５からのアナログ電
圧をデジタル電圧に変換するものである。１はＣＰＵで
あり、算出手段として、サーミスタ５により検知された
温度に基づき単位時間当たりの温度変化量を算出し、制
御手段として、定電流回路および可変スイッチ３を制御
し、算出された温度変化量が予め定めた温度変化量であ
る０．５より大きい場合、１Ｃの充電を行い、０．５未
満でかつその変化量が負でない場合、２Ｃの充電を行う
ものである。２は定電圧電源であり、ＡＣ１００Ｖから
ＣＰＵ１が動作するのに必要なＤＣ５Ｖと、ニッケルカ
ドミニウム電池４を充電するためのＤＣ１０Ｖを供給す
るためのものである。
【００１６】図３は図１に示すＣＰＵ１による制御手順
の一例を示すフローチャートである。
の一例を示すフローチャートである。
【００１７】充電動作が開始されると、ステップＳ１に
て、定電流回路および可変スイッチ３に指令を出し、７
００ｍＡｈで充電を開始し、また、ニッケルカドミニウ
ム電池４の表面温度を検出する。すなわち、サーミスタ
５により検知されるニッケルカドミニウム電池表面温度
を１秒間隔で５回サンプリングし、サンプリングされた
温度からその最大値と最小値を除き、３回分の温度の平
均をとり、ニッケルカドミニウム電池表面温度データと
する。ニッケルカドミニウム電池表面温度データが得ら
れると、ＣＰＵ１の内蔵タイマにより１分間の計時を開
始する。そして、ステップＳ２にて、１分が経過する
と、ステップＳ３にて、ニッケルカドミニウム電池表面
温度を上述した方法により得、ステップＳ４にて、前回
と今回のニッケルカドミニウム電池表面温度データによ
りニッケルカドミニウム電池温度上昇率を算出する。ニ
ッケルカドミニウム電池の温度上昇率は、
て、定電流回路および可変スイッチ３に指令を出し、７
００ｍＡｈで充電を開始し、また、ニッケルカドミニウ
ム電池４の表面温度を検出する。すなわち、サーミスタ
５により検知されるニッケルカドミニウム電池表面温度
を１秒間隔で５回サンプリングし、サンプリングされた
温度からその最大値と最小値を除き、３回分の温度の平
均をとり、ニッケルカドミニウム電池表面温度データと
する。ニッケルカドミニウム電池表面温度データが得ら
れると、ＣＰＵ１の内蔵タイマにより１分間の計時を開
始する。そして、ステップＳ２にて、１分が経過する
と、ステップＳ３にて、ニッケルカドミニウム電池表面
温度を上述した方法により得、ステップＳ４にて、前回
と今回のニッケルカドミニウム電池表面温度データによ
りニッケルカドミニウム電池温度上昇率を算出する。ニ
ッケルカドミニウム電池の温度上昇率は、
【００１８】
【数１】 ｄＴ／ｄｔ＝今回の電池表面温度−前回の電池表面温度 と表される。
【００１９】ついで、ステップＳ５にて、ｄＴ／ｄｔ≧
０．５であるか否かを判定し、判定した結果、否定判定
された場合、ステップＳ６に移行し、ｄＴ／ｄｔ＜０か
否かを判定する。判定した結果、否定判定された場合
は、ステップＳ７に移行し、定電流回路および可変スイ
ッチ３に指令を出し、２Ｃ充電を開始する。他方、ステ
ップＳ６にて判定した結果、肯定判定された場合は、ス
テップＳ２に戻る。
０．５であるか否かを判定し、判定した結果、否定判定
された場合、ステップＳ６に移行し、ｄＴ／ｄｔ＜０か
否かを判定する。判定した結果、否定判定された場合
は、ステップＳ７に移行し、定電流回路および可変スイ
ッチ３に指令を出し、２Ｃ充電を開始する。他方、ステ
ップＳ６にて判定した結果、肯定判定された場合は、ス
テップＳ２に戻る。
【００２０】ニッケルカドミニウム電池の温度上昇率が
０から正に変化する点、すなわち、図２に示す２Ｃ充電
時間対温度上昇率特性曲線（６）のｅ点と、１Ｃ充電時
間対温度上昇特性曲線（３）のｂ点が充電容量の８０％
に当たるので、ｄＴ／ｄｔ≧０．５でない場合は、図２
に示すｆの区間であって、充電容量が８０％以下であ
り、２Ｃ充電が可能である。
０から正に変化する点、すなわち、図２に示す２Ｃ充電
時間対温度上昇率特性曲線（６）のｅ点と、１Ｃ充電時
間対温度上昇特性曲線（３）のｂ点が充電容量の８０％
に当たるので、ｄＴ／ｄｔ≧０．５でない場合は、図２
に示すｆの区間であって、充電容量が８０％以下であ
り、２Ｃ充電が可能である。
【００２１】ここで、充電開始時点で電池表面温度が環
境温度より高い場合は、充電時間対電池表面温度特性曲
線と充電時間対温度上昇率特性曲線はそれぞれ図２の
（７），（８）に示すように負の特性を示すので、ｄＴ
／ｄｔ＜０である場合は、充電前にニッケルカドミニウ
ム電池が高温であったことが考えられ、これ以上ニッケ
ルカドミニウム電池にストレスをかけるとニッケルカド
ミニウム電池特性に悪影響をもたらすので、２Ｃ充電は
行わない。
境温度より高い場合は、充電時間対電池表面温度特性曲
線と充電時間対温度上昇率特性曲線はそれぞれ図２の
（７），（８）に示すように負の特性を示すので、ｄＴ
／ｄｔ＜０である場合は、充電前にニッケルカドミニウ
ム電池が高温であったことが考えられ、これ以上ニッケ
ルカドミニウム電池にストレスをかけるとニッケルカド
ミニウム電池特性に悪影響をもたらすので、２Ｃ充電は
行わない。
【００２２】一方、ステップＳ５にて判定した結果、肯
定判定された場合は、ステップＳ８に移行し、１Ｃ充電
中か否かを判定する。判定した結果、１Ｃ充電中でない
場合、ステップＳ９に移行し、定電流回路および可変ス
イッチ３に指令を出し、１Ｃ充電を開始する。他方、ス
テップＳ８にて判定した結果、１Ｃ充電中である場合
は、ステップＳ１０に移行し、従来の（ｂ）の方式によ
り満充電であるか否かを判定する。判定した結果、満充
電である場合は、ステップＳ１１にて充電を停止する。
また、満充電近くの温度上昇率は図２に示す特性曲線
（３）の場合は０．５℃／分であり、特性曲線（６）の
場合は０．８℃／分である。このように、充電開始から
温度上昇率が予め定めた温度上昇率より大きくなるま
で、２Ｃ充電を行い、それ以降充電完了まで１Ｃ充電を
行う。
定判定された場合は、ステップＳ８に移行し、１Ｃ充電
中か否かを判定する。判定した結果、１Ｃ充電中でない
場合、ステップＳ９に移行し、定電流回路および可変ス
イッチ３に指令を出し、１Ｃ充電を開始する。他方、ス
テップＳ８にて判定した結果、１Ｃ充電中である場合
は、ステップＳ１０に移行し、従来の（ｂ）の方式によ
り満充電であるか否かを判定する。判定した結果、満充
電である場合は、ステップＳ１１にて充電を停止する。
また、満充電近くの温度上昇率は図２に示す特性曲線
（３）の場合は０．５℃／分であり、特性曲線（６）の
場合は０．８℃／分である。このように、充電開始から
温度上昇率が予め定めた温度上昇率より大きくなるま
で、２Ｃ充電を行い、それ以降充電完了まで１Ｃ充電を
行う。
【００２３】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
ニッケルカドミニウム電池の表面温度を検出し、検出さ
れた温度に基づき単位時間当たりの温度変化量を算出
し、算出された温度変化量が予め定めた温度変化量より
大きい場合、第１充電電流を流し、予め定めた温度変化
量未満でかつその変化量が負でない場合、第１充電電流
より大きい第２充電電流を流すようにしたので、ニッケ
ルカドミニウム電池をその電池特性を劣化させることな
くより速く充電することができるという効果がある。
ニッケルカドミニウム電池の表面温度を検出し、検出さ
れた温度に基づき単位時間当たりの温度変化量を算出
し、算出された温度変化量が予め定めた温度変化量より
大きい場合、第１充電電流を流し、予め定めた温度変化
量未満でかつその変化量が負でない場合、第１充電電流
より大きい第２充電電流を流すようにしたので、ニッケ
ルカドミニウム電池をその電池特性を劣化させることな
くより速く充電することができるという効果がある。
【図１】本発明の一実施例を示すブロック図である。
【図２】図１に示すニッケルカドミニウム電池の充電時
間対電圧特性と充電時間対温度特性の一例を示す図であ
る。
間対電圧特性と充電時間対温度特性の一例を示す図であ
る。
【図３】図１に示すＣＰＵ１による制御手順の一例を示
すフローチャートである。
すフローチャートである。
１ ＣＰＵ ２ 定電圧電源 ３ 定電流回路およびスイッチ ４ ニッケルカドミニウム電池 ５ サーミスタ ６ Ａ／Ｄ変換器
Claims (1)
- 【請求項１】 二次電池の表面温度を検出する温度検出
手段と、 該温度検出手段により検出された温度に基づき単位時間
当たりの温度変化量を算出する算出手段と、 該算出手段により算出された温度変化量が予め定めた温
度変化量より大きい場合、第１充電電流を流し、前記算
出された温度変化量が予め定めた温度変化量未満でかつ
その変化量が負でない場合、前記第１充電電流より大き
い第２充電電流を流す制御手段とを備えたことを特徴と
する急速充電装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4360783A JPH06203877A (ja) | 1992-12-29 | 1992-12-29 | 急速充電装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4360783A JPH06203877A (ja) | 1992-12-29 | 1992-12-29 | 急速充電装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06203877A true JPH06203877A (ja) | 1994-07-22 |
Family
ID=18470900
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4360783A Pending JPH06203877A (ja) | 1992-12-29 | 1992-12-29 | 急速充電装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06203877A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008104349A (ja) * | 1999-02-26 | 2008-05-01 | Hitachi Koki Co Ltd | 充電装置 |
| WO2021065959A1 (ja) * | 2019-10-02 | 2021-04-08 | 株式会社デンソー | 充電制御装置 |
-
1992
- 1992-12-29 JP JP4360783A patent/JPH06203877A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008104349A (ja) * | 1999-02-26 | 2008-05-01 | Hitachi Koki Co Ltd | 充電装置 |
| WO2021065959A1 (ja) * | 2019-10-02 | 2021-04-08 | 株式会社デンソー | 充電制御装置 |
| JP2021061643A (ja) * | 2019-10-02 | 2021-04-15 | 株式会社デンソー | 充電制御装置 |
| EP4040567A4 (en) * | 2019-10-02 | 2022-11-23 | Denso Corporation | CHARGE CONTROL DEVICE |
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