JPH06339234A - 充電制御装置 - Google Patents
充電制御装置Info
- Publication number
- JPH06339234A JPH06339234A JP12640993A JP12640993A JPH06339234A JP H06339234 A JPH06339234 A JP H06339234A JP 12640993 A JP12640993 A JP 12640993A JP 12640993 A JP12640993 A JP 12640993A JP H06339234 A JPH06339234 A JP H06339234A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- charging
- battery
- intermittent
- voltage
- current
- 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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- Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】ニッケル−カドミウム、ニッケル−水素等の密
閉形二次電池を、パルス波形をなす電流により充電する
充電方式で、充電電流をフル充電、間欠充電、トリクル
充電と制御した場合に、間欠充電部での熱逸走、過充電
を防ぎ、確実に制御でき適正な充電することのできる充
電制御装置を提供する。 【構成】パルス波形をなす電流により、フル充電、間欠
充電、トリクル充電と制御する手段を備え、間欠充電部
の充電パターンを電池電圧、充電電流、電池温度、充電
時間により決定し、適正な充電することのできる充電制
御装置。
閉形二次電池を、パルス波形をなす電流により充電する
充電方式で、充電電流をフル充電、間欠充電、トリクル
充電と制御した場合に、間欠充電部での熱逸走、過充電
を防ぎ、確実に制御でき適正な充電することのできる充
電制御装置を提供する。 【構成】パルス波形をなす電流により、フル充電、間欠
充電、トリクル充電と制御する手段を備え、間欠充電部
の充電パターンを電池電圧、充電電流、電池温度、充電
時間により決定し、適正な充電することのできる充電制
御装置。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、ニッケル−カドミウム
電池、ニッケル−水素電池等の密閉形二次電池の充電制
御装置に関するものである。
電池、ニッケル−水素電池等の密閉形二次電池の充電制
御装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】二次電池の充電方法としては、二次電池
の電池電圧を検出して充電を制御する電圧検出法が従来
からの主流になっている。
の電池電圧を検出して充電を制御する電圧検出法が従来
からの主流になっている。
【０００３】また、一般に充電電流は電流によるフル充
電期間に、能率よくほぼ満充電（定格充電電圧に達した
状態）となり、これに続くトリクル充電の期間におい
て、二次電池の自己放電分を補うものが二次電池の寿命
や充電効率等種々の方面からみて理想的な特性と考えら
れる。ここでトリクル充電とは、電池をその自己放電分
を補う目的で微小電流で充電する充電方法をいう。ま
た、これらの間に、間欠的な充電電流を供給するものも
ある。
電期間に、能率よくほぼ満充電（定格充電電圧に達した
状態）となり、これに続くトリクル充電の期間におい
て、二次電池の自己放電分を補うものが二次電池の寿命
や充電効率等種々の方面からみて理想的な特性と考えら
れる。ここでトリクル充電とは、電池をその自己放電分
を補う目的で微小電流で充電する充電方法をいう。ま
た、これらの間に、間欠的な充電電流を供給するものも
ある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、電池の
履歴などによっては、図２に示すように充電末期に充電
電流が次第に増加する場合があり、このようなときは過
充電になっていく恐れがある。本発明の目的は、間欠充
電部での熱逸走が起こるのを防ぎ、適正な充電を行うこ
とのできる充電制御装置を提供することである。
履歴などによっては、図２に示すように充電末期に充電
電流が次第に増加する場合があり、このようなときは過
充電になっていく恐れがある。本発明の目的は、間欠充
電部での熱逸走が起こるのを防ぎ、適正な充電を行うこ
とのできる充電制御装置を提供することである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明は、間欠充電部での充電を、電池電圧、電池
温度、充電時間により決定し最適な充電を行う。
に、本発明は、間欠充電部での充電を、電池電圧、電池
温度、充電時間により決定し最適な充電を行う。
【０００６】従来、特公昭５９−３１０５号公報では、
電池電圧を検出する電池電圧検出回路と、電池電圧の相
関関係によって電池電圧がある設定電圧に達すると断続
充電を行い、その断続充電の充電中止毎または充電再開
毎にパルスを発生させてパルスをカウントし、設定され
たカウント数に達すると、タイマーを作動されて、設定
時間後に充電を完全停止させる装置が提案されている。
電池電圧を検出する電池電圧検出回路と、電池電圧の相
関関係によって電池電圧がある設定電圧に達すると断続
充電を行い、その断続充電の充電中止毎または充電再開
毎にパルスを発生させてパルスをカウントし、設定され
たカウント数に達すると、タイマーを作動されて、設定
時間後に充電を完全停止させる装置が提案されている。
【０００７】この装置の目的は、一般に二次電池は１２
０（％）位の充電量をえることにより１００（％）の放
電量を得ることができるが、フル充電で得られる充電量
は、９０〜１００％であり、残りの２０〜３０％の充電
量を確保し、二次電池の充電終了時において、常に１０
０（％）の放電量を確保することにあり、また、図２に
示すような特性の電池においても過充電を防止し、内部
抵抗が増大した電池などに対しても誤動作しないように
している。
０（％）位の充電量をえることにより１００（％）の放
電量を得ることができるが、フル充電で得られる充電量
は、９０〜１００％であり、残りの２０〜３０％の充電
量を確保し、二次電池の充電終了時において、常に１０
０（％）の放電量を確保することにあり、また、図２に
示すような特性の電池においても過充電を防止し、内部
抵抗が増大した電池などに対しても誤動作しないように
している。
【０００８】しかし、電池温度、及び周囲温度が考慮さ
れておらず、熱逸走により過充電してしまったり充電不
足の心配がある。本発明は、電池電圧、電池温度、充電
時間を監視し、間欠充電部で充電量を制御し二次電池を
充電しようとする装置であり、前記のような熱逸走、過
充電、充電不足は起こらない。
れておらず、熱逸走により過充電してしまったり充電不
足の心配がある。本発明は、電池電圧、電池温度、充電
時間を監視し、間欠充電部で充電量を制御し二次電池を
充電しようとする装置であり、前記のような熱逸走、過
充電、充電不足は起こらない。
【０００９】
【作用】上記装置によれば、周囲温度の変化、電池の状
態に関係なく、つねに最適な充電をすることができる。
態に関係なく、つねに最適な充電をすることができる。
【００１０】
【実施例】本発明の実施例を説明する。図１は本発明の
ブロック図であり、密閉形二次電池５に充電電流を提供
するためのパルス電源１、デジタルアナログ変換器４、
二次電池の電池温度、電池電圧の信号を受け、充電をコ
ントロールするためのマイクロコンピュータ３、マイク
ロコンピュータからの信号を受けて充電電流をＯＮ、Ｏ
ＦＦするスイッチ２で構成されている。
ブロック図であり、密閉形二次電池５に充電電流を提供
するためのパルス電源１、デジタルアナログ変換器４、
二次電池の電池温度、電池電圧の信号を受け、充電をコ
ントロールするためのマイクロコンピュータ３、マイク
ロコンピュータからの信号を受けて充電電流をＯＮ、Ｏ
ＦＦするスイッチ２で構成されている。
【００１１】図３は一実施例のフローチャートである。
充電をスタートさせると、電池電圧が設定値Ｖになるま
でフル充電を行い、間欠充電へと切り換わる。間欠充電
は、パルス出力のＯＦＦでの電池電圧を測定し設定電圧
以下であれば次のパルス出力をＯＮ、設定電圧以上であ
れば次のパルス出力をＯＦＦにする。これにより平均充
電電流は減少していく。この電流を測定し、その電流の
変化量が設定値Ｉより小さくなった場合に間欠充電を終
了しトリクル充電に移る。これにより、熱逸走により充
電電流が次第に増加し過充電するようなことはない。な
お充電電流の測定は、パルス電流の出力回数をカウント
し行う。またＶ、Ｉは電池の種類により充電特性が異な
るため、電池に合わせて設定する。
充電をスタートさせると、電池電圧が設定値Ｖになるま
でフル充電を行い、間欠充電へと切り換わる。間欠充電
は、パルス出力のＯＦＦでの電池電圧を測定し設定電圧
以下であれば次のパルス出力をＯＮ、設定電圧以上であ
れば次のパルス出力をＯＦＦにする。これにより平均充
電電流は減少していく。この電流を測定し、その電流の
変化量が設定値Ｉより小さくなった場合に間欠充電を終
了しトリクル充電に移る。これにより、熱逸走により充
電電流が次第に増加し過充電するようなことはない。な
お充電電流の測定は、パルス電流の出力回数をカウント
し行う。またＶ、Ｉは電池の種類により充電特性が異な
るため、電池に合わせて設定する。
【００１２】図４は他一実施例のフローチャートであ
り、充電時間、電池温度により間欠充電のパターンが４
種類メモリされている。充電をスタートするとタイマー
がスタート、電池温度を測定、電池電圧の測定を始め
る。充電をスタートした後電池電圧が設定電圧Ｖになる
と、電池温度を測定する。そして充電開始から設定電圧
になるまでの充電時間、充電開始時の温度と設定電圧に
なったときの温度の差Ｔにより間欠充電の充電パターン
を決定し充電を行い、終了後トリクルに切り替わる。間
欠充電のパターンは、設定電圧に達するまでの時間が比
較時間よりも長く、電池の温度上昇が設定温度よりも高
い場合（パターン１）、設定電圧に達するまでの時間が
比較時間よりも長く、電池の温度上昇が設定温度よりも
低い場合（パターン２）、設定電圧に達するまでの時間
が比較時間よりも短く、電池の温度上昇が設定温度より
も高い場合（パターン３）、設定電圧に達するまでの時
間が比較時間よりも短く、電池の温度上昇が設定温度よ
りも低い場合（パターン４）である。そして充電電流
は、次式（１）により指数関数的に減少させる。 Ｉ＝Ｉ0ｅ~ at （１） これは、次式（２）により近似し、マイコンにより制御
する。 Ｉ＝Ｉ0（１−ａｔ＋１／２！ａｔ2） （２） ここでａの値を変化させることにより、パターンにより
充電量を変化させることができる。図５は間欠充電のパ
ターンの例であり、例えば式（２）においてａの値をパ
ターン１を５、パターン２を１、パターン３を１０、パ
ターン４を０．１とする。また、電池温度が高いパター
ン１、３の場合は、電池への悪影響を減らすため式
（２）の１次の項のみによって充電電流を直線的に減少
させる。これにより過充電状態にあるパターン３の場合
は、短い間欠充電ですみ、反対に充電に余裕のあるパタ
ーン４の場合は、間欠充電を長く行い充電量をおしこ
み、充電不足を補うことができる。このように電池の状
態にあわせて間欠充電を行うことにより、過充電、充電
不足がなく、電池に悪影響を与えることなく、最適な充
電を行うことができる。なお、設定電圧Ｖは、電池の種
類により設定し、間欠充電のパターンは、直線、指数、
２段による減少等が可能である。
り、充電時間、電池温度により間欠充電のパターンが４
種類メモリされている。充電をスタートするとタイマー
がスタート、電池温度を測定、電池電圧の測定を始め
る。充電をスタートした後電池電圧が設定電圧Ｖになる
と、電池温度を測定する。そして充電開始から設定電圧
になるまでの充電時間、充電開始時の温度と設定電圧に
なったときの温度の差Ｔにより間欠充電の充電パターン
を決定し充電を行い、終了後トリクルに切り替わる。間
欠充電のパターンは、設定電圧に達するまでの時間が比
較時間よりも長く、電池の温度上昇が設定温度よりも高
い場合（パターン１）、設定電圧に達するまでの時間が
比較時間よりも長く、電池の温度上昇が設定温度よりも
低い場合（パターン２）、設定電圧に達するまでの時間
が比較時間よりも短く、電池の温度上昇が設定温度より
も高い場合（パターン３）、設定電圧に達するまでの時
間が比較時間よりも短く、電池の温度上昇が設定温度よ
りも低い場合（パターン４）である。そして充電電流
は、次式（１）により指数関数的に減少させる。 Ｉ＝Ｉ0ｅ~ at （１） これは、次式（２）により近似し、マイコンにより制御
する。 Ｉ＝Ｉ0（１−ａｔ＋１／２！ａｔ2） （２） ここでａの値を変化させることにより、パターンにより
充電量を変化させることができる。図５は間欠充電のパ
ターンの例であり、例えば式（２）においてａの値をパ
ターン１を５、パターン２を１、パターン３を１０、パ
ターン４を０．１とする。また、電池温度が高いパター
ン１、３の場合は、電池への悪影響を減らすため式
（２）の１次の項のみによって充電電流を直線的に減少
させる。これにより過充電状態にあるパターン３の場合
は、短い間欠充電ですみ、反対に充電に余裕のあるパタ
ーン４の場合は、間欠充電を長く行い充電量をおしこ
み、充電不足を補うことができる。このように電池の状
態にあわせて間欠充電を行うことにより、過充電、充電
不足がなく、電池に悪影響を与えることなく、最適な充
電を行うことができる。なお、設定電圧Ｖは、電池の種
類により設定し、間欠充電のパターンは、直線、指数、
２段による減少等が可能である。
【００１３】図６は更に別の一実施例のフローチャート
である。密閉形二次電池を充電すると図７に示すよう
に、満充電付近では電池電圧に比べて電池温度の方が変
化量が大きく、制御が行い易い。そこで、電池温度によ
り間欠充電部分での充電を制御するものである。充電ス
タートすると電池温度測定を開始し、充電スタートから
の電池温度の上昇が設定値Ｔになるまで、フル充電を続
ける。設定値Ｔに達すると間欠充電へと切り替わる。間
欠充電はフル充電終了時の電池温度により２つのパター
ンが用意されている。パターン１は、電池温度が低かっ
た場合で、まだ充電が可能であり、間引き間隔を小さく
し、充電を押し込む。逆にパターン２は、電池温度が高
かった場合で、過充電による電池への悪影響を少なくす
るため間引き間隔を大きくし、高温での充電不足を補う
ために充電時間を長くする。例えば、パターン１はパル
ス電流の出力を、１０回の内１回をＯＦＦとし、これを
３回繰り返すと２回出力をＯＦＦにし、出力回数を減ら
し充電電流を減少させていく。パターン２は、パルス出
力を１０回中５回ＯＦＦとし、これを１０回繰り返すと
出力回数を減らしていく。これにより、電池温度のみに
より最適な充電をすることができる。なお、設定温度
Ｔ、Ｔａの値は、電池の種類により特性が異なるため、
電池に合わせて設定する。
である。密閉形二次電池を充電すると図７に示すよう
に、満充電付近では電池電圧に比べて電池温度の方が変
化量が大きく、制御が行い易い。そこで、電池温度によ
り間欠充電部分での充電を制御するものである。充電ス
タートすると電池温度測定を開始し、充電スタートから
の電池温度の上昇が設定値Ｔになるまで、フル充電を続
ける。設定値Ｔに達すると間欠充電へと切り替わる。間
欠充電はフル充電終了時の電池温度により２つのパター
ンが用意されている。パターン１は、電池温度が低かっ
た場合で、まだ充電が可能であり、間引き間隔を小さく
し、充電を押し込む。逆にパターン２は、電池温度が高
かった場合で、過充電による電池への悪影響を少なくす
るため間引き間隔を大きくし、高温での充電不足を補う
ために充電時間を長くする。例えば、パターン１はパル
ス電流の出力を、１０回の内１回をＯＦＦとし、これを
３回繰り返すと２回出力をＯＦＦにし、出力回数を減ら
し充電電流を減少させていく。パターン２は、パルス出
力を１０回中５回ＯＦＦとし、これを１０回繰り返すと
出力回数を減らしていく。これにより、電池温度のみに
より最適な充電をすることができる。なお、設定温度
Ｔ、Ｔａの値は、電池の種類により特性が異なるため、
電池に合わせて設定する。
【００１４】
【発明の効果】本発明は上記のように、電池電圧、電池
温度、充電時間を監視し、間欠充電部で充電量を制御し
二次電池を充電しようとするものであり、電池の充電状
態に応じて間欠充電をしてやることにより、最適な充電
をすることができ、工業的価値はきわめて大なるもので
ある。
温度、充電時間を監視し、間欠充電部で充電量を制御し
二次電池を充電しようとするものであり、電池の充電状
態に応じて間欠充電をしてやることにより、最適な充電
をすることができ、工業的価値はきわめて大なるもので
ある。
【図１】本発明のブロック図である。
【図２】密閉形二次電池を充電した場合の充電特性図で
ある。
ある。
【図３】本発明に係わる一実施例のフローチャートを示
した図である。
した図である。
【図４】本発明に係わる他一実施例のフローチャートを
示した図である。
示した図である。
【図５】間欠充電部の充電パターンの一実施例を示した
図である。
図である。
【図６】本発明に係わる更に別の一実施例のフローチャ
ートを示した図である。
ートを示した図である。
【図７】密閉形二次電池の充電特性を示した図である。
１…パルス電源、２…スイッチ、３…マイクロコンピュ
ータ、４…アナログデジタル変換器、５…密閉形二次電
池。
ータ、４…アナログデジタル変換器、５…密閉形二次電
池。
Claims (3)
- 【請求項１】パルス波形をなす電流により充電し、充電
中の瞬時遮断電圧と設定電圧を比較し、間欠充電、トリ
クル充電と充電電流を制御する充電制御装置であって、
間欠充電時の充電電流の変化量により充電を完了するこ
とを特徴とする充電制御装置。 - 【請求項２】前記間欠充電時の充電パターンを、電池電
圧、電池温度、充電時間により決定する請求項（１）記
載の充電制御装置。 - 【請求項３】前記間欠充電部分の充電電流のまびき間隔
を、電池温度のみにより変化させる請求項（１）記載の
充電制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12640993A JPH06339234A (ja) | 1993-05-28 | 1993-05-28 | 充電制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12640993A JPH06339234A (ja) | 1993-05-28 | 1993-05-28 | 充電制御装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06339234A true JPH06339234A (ja) | 1994-12-06 |
Family
ID=14934447
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12640993A Pending JPH06339234A (ja) | 1993-05-28 | 1993-05-28 | 充電制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06339234A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2007041788A1 (en) * | 2005-10-14 | 2007-04-19 | Rheem Australia Pty Limited | A load switching arrangement |
| CN100379114C (zh) * | 2003-11-06 | 2008-04-02 | 东芝照明技术株式会社 | 充电电路、应急用点灯装置及照明装置 |
| CN117936952A (zh) * | 2024-02-02 | 2024-04-26 | 武汉盛帆电子股份有限公司 | 电池充电方法、装置、电子设备及存储介质 |
-
1993
- 1993-05-28 JP JP12640993A patent/JPH06339234A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN100379114C (zh) * | 2003-11-06 | 2008-04-02 | 东芝照明技术株式会社 | 充电电路、应急用点灯装置及照明装置 |
| WO2007041788A1 (en) * | 2005-10-14 | 2007-04-19 | Rheem Australia Pty Limited | A load switching arrangement |
| CN117936952A (zh) * | 2024-02-02 | 2024-04-26 | 武汉盛帆电子股份有限公司 | 电池充电方法、装置、电子设备及存储介质 |
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