JPH0865911A - バッテリ充電制御装置およびその方法 - Google Patents
バッテリ充電制御装置およびその方法Info
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- JPH0865911A JPH0865911A JP7150776A JP15077695A JPH0865911A JP H0865911 A JPH0865911 A JP H0865911A JP 7150776 A JP7150776 A JP 7150776A JP 15077695 A JP15077695 A JP 15077695A JP H0865911 A JPH0865911 A JP H0865911A
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Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【目的】 温度、電圧、電流等により充電完了状態を感
知し過充電を防ぐバッテリ充電制御装置を提供する。 【構成】 バッテリ充電制御装置は、温度感知部１０
と、充、放電電流感知部２０と、電圧感知部３０と、充
電モ−ド設定スイッチＳ１と、充電制御部４０と、充電
部５０と警告部６０とを有する。充電制御部４０はスイ
ッチＳ１によって設定された充電モ−ドが定電流／定電
圧方式である場合、バッテリ温度が最大設定温度以上の
時は充電終了信号を出力し、最小設定温度以下の時は電
流値により充電終了信号を出力し、充電モ−ドが定電流
充電方式である場合、バッテリ温度が最小設定温度以下
の時はバッテリ電圧降下状態を判断して充電制限時間に
より充電終了信号を出力する。
知し過充電を防ぐバッテリ充電制御装置を提供する。 【構成】 バッテリ充電制御装置は、温度感知部１０
と、充、放電電流感知部２０と、電圧感知部３０と、充
電モ−ド設定スイッチＳ１と、充電制御部４０と、充電
部５０と警告部６０とを有する。充電制御部４０はスイ
ッチＳ１によって設定された充電モ−ドが定電流／定電
圧方式である場合、バッテリ温度が最大設定温度以上の
時は充電終了信号を出力し、最小設定温度以下の時は電
流値により充電終了信号を出力し、充電モ−ドが定電流
充電方式である場合、バッテリ温度が最小設定温度以下
の時はバッテリ電圧降下状態を判断して充電制限時間に
より充電終了信号を出力する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は電気自動車用バッテリな
どバッテリの充電を制御するバッテリ充電装置、バッテ
リ充電制御装置およびその方法に関し、より詳しくは、
バッテリを充電するときにバッテリ満充電状態を感知し
て充電を終了させるためのバッテリ充電制御装置および
その方法に関する。
どバッテリの充電を制御するバッテリ充電装置、バッテ
リ充電制御装置およびその方法に関し、より詳しくは、
バッテリを充電するときにバッテリ満充電状態を感知し
て充電を終了させるためのバッテリ充電制御装置および
その方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】電気自動車は、ガソリンとかガスを使用
してエンジンを駆動する一般自動車と違って、電気によ
るモ−タの作動によって動作する自動車であるから、排
気ガスが生成されず、環境汚染防止に従う各国の排気ガ
ス規制に適切に対応できる自動車である。
してエンジンを駆動する一般自動車と違って、電気によ
るモ−タの作動によって動作する自動車であるから、排
気ガスが生成されず、環境汚染防止に従う各国の排気ガ
ス規制に適切に対応できる自動車である。
【０００３】前記電気自動車において、エンジンを駆動
させるためのモータに給電する電力を継続的に供給する
ために使用されるバッテリは２次電池として、再充電し
て半永久的に使用できるようになっている。しかしなが
ら、前記したバッテリを充電するとき、バッテリが完全
に充電されたにもかかわらず継続的に充電電流をバッテ
リに印加し続けると、バッテリの電圧が上昇せず、かえ
って低下することとなるネガティブ特性区間がバッテリ
にはある。この特性によって、ネガティブ特性区間でバ
ッテリが加熱されてバッテリの寿命と効率に致命的な悪
影響を及ぼすという問題点がある。したがって、バッテ
リの過充電は避けねばならず、充分充電された状態にな
ったら、適切なタイミングが充電を終了させなければな
らない。なお、バッテリ充電方式としては、通常、定電
流充電方式と、定電流／定電圧充電方式が採用されてお
り、これら充電方式に応じて、充電終了を検出する内容
が異なる。
させるためのモータに給電する電力を継続的に供給する
ために使用されるバッテリは２次電池として、再充電し
て半永久的に使用できるようになっている。しかしなが
ら、前記したバッテリを充電するとき、バッテリが完全
に充電されたにもかかわらず継続的に充電電流をバッテ
リに印加し続けると、バッテリの電圧が上昇せず、かえ
って低下することとなるネガティブ特性区間がバッテリ
にはある。この特性によって、ネガティブ特性区間でバ
ッテリが加熱されてバッテリの寿命と効率に致命的な悪
影響を及ぼすという問題点がある。したがって、バッテ
リの過充電は避けねばならず、充分充電された状態にな
ったら、適切なタイミングが充電を終了させなければな
らない。なお、バッテリ充電方式としては、通常、定電
流充電方式と、定電流／定電圧充電方式が採用されてお
り、これら充電方式に応じて、充電終了を検出する内容
が異なる。
【０００４】従来は、上記した過充電の問題点を解決す
るために、そして、充電終了タイミングを検出するため
に、それぞれの充電方式によりバッテリを充電する場合
に、充電方式に応じて方法で、バッテリの充電完了状態
を検出することによりバッテリが満充電されたときは充
電を終了する方式が使用されている。
るために、そして、充電終了タイミングを検出するため
に、それぞれの充電方式によりバッテリを充電する場合
に、充電方式に応じて方法で、バッテリの充電完了状態
を検出することによりバッテリが満充電されたときは充
電を終了する方式が使用されている。
【０００５】一般的に、バッテリ充電方式としては、上
述したように、定電流充電方式と、定電流／定電圧充電
方式がある。
述したように、定電流充電方式と、定電流／定電圧充電
方式がある。
【０００６】前記した定電流充電方式において、バッテ
リの充電完了状態を感知する方法としては、温度制限
（Temperature Cut-Off、ＴＣＯ）方式と、フラットタ
イムリミッティング（flat time limiting）方式と、電
圧降下（−△Ｖ）方式とが一般に使用される。
リの充電完了状態を感知する方法としては、温度制限
（Temperature Cut-Off、ＴＣＯ）方式と、フラットタ
イムリミッティング（flat time limiting）方式と、電
圧降下（−△Ｖ）方式とが一般に使用される。
【０００７】前記温度制限方式は、定電流充電時、バッ
テリの温度が高すぎるとバッテリが破損するなど危険に
なるので、バッテリ製造会社では充電制限温度に関する
仕様を提供するが、利用者側がこの仕様を利用して設定
された充電制限温度によりバッテリの充電を制御する方
式である。温度制限方式では、バッテリ充電時にバッテ
リ温度が高ければ充電効率が高くなるという長所もある
ので、バッテリの充電を行う利用者側はこの点を考慮し
て充電制限温度を設定するのが望ましい。
テリの温度が高すぎるとバッテリが破損するなど危険に
なるので、バッテリ製造会社では充電制限温度に関する
仕様を提供するが、利用者側がこの仕様を利用して設定
された充電制限温度によりバッテリの充電を制御する方
式である。温度制限方式では、バッテリ充電時にバッテ
リ温度が高ければ充電効率が高くなるという長所もある
ので、バッテリの充電を行う利用者側はこの点を考慮し
て充電制限温度を設定するのが望ましい。
【０００８】前記電圧降下方式は、定電流充電時、バッ
テリは満充電区域で最大電圧が発生された以後、内部ガ
スの発生とその再結合によって電圧降下現象が起こるの
を利用した方式であり、最大電圧を検出した後、電圧降
下が検出された時点を充電終了時点としている。つま
り、実際の充電作業を通じて最適電圧降下値を検出しこ
れを利用してバッテリ充電の終了を制御する。
テリは満充電区域で最大電圧が発生された以後、内部ガ
スの発生とその再結合によって電圧降下現象が起こるの
を利用した方式であり、最大電圧を検出した後、電圧降
下が検出された時点を充電終了時点としている。つま
り、実際の充電作業を通じて最適電圧降下値を検出しこ
れを利用してバッテリ充電の終了を制御する。
【０００９】前記フラットタイムリミッティング方式
は、バッテリ定電流充電時に電圧降下値が周囲状況に敏
感に反応して検出されない場合があり、そのような場合
も継続して充電が行なわれることを防止するために、電
圧降下値検出制限時間を設定してこの電圧降下値検出制
限時間の間、電圧降下値が検出されない場合には無条件
にバッテリ充電を終了する方式である。
は、バッテリ定電流充電時に電圧降下値が周囲状況に敏
感に反応して検出されない場合があり、そのような場合
も継続して充電が行なわれることを防止するために、電
圧降下値検出制限時間を設定してこの電圧降下値検出制
限時間の間、電圧降下値が検出されない場合には無条件
にバッテリ充電を終了する方式である。
【００１０】前記定電流／定電圧充電方式では、バッテ
リの充電状態を感知するための方法として、一般に、温
度制限方式と、下記に述べる充電電流制限方式とが採用
される。
リの充電状態を感知するための方法として、一般に、温
度制限方式と、下記に述べる充電電流制限方式とが採用
される。
【００１１】前記充電電流制限方式は、定電流充電モ−
ドにおいてバッテリに一定電流が充電された後、定電圧
充電モ−ドに切り替わると、その切り替わり初期には大
きい充電電流が流れるが、時間経過にしたがって充電電
流が減少曲線を描くこととなるから、この電流低下のと
きを検出して、つまり、充電電流が特定値以下になるタ
イミングを検出してバッテリの充電を終了する方式であ
る。
ドにおいてバッテリに一定電流が充電された後、定電圧
充電モ−ドに切り替わると、その切り替わり初期には大
きい充電電流が流れるが、時間経過にしたがって充電電
流が減少曲線を描くこととなるから、この電流低下のと
きを検出して、つまり、充電電流が特定値以下になるタ
イミングを検出してバッテリの充電を終了する方式であ
る。
【００１２】しかしながら、従来は、上記したようなバ
ッテリの充電完了状態（タイミング）を感知するための
方式がそれぞれ独立的に使用されることにより、それぞ
れの方式に適用される温度または電流または電圧が感知
されない場合には、正確にバッテリの充電完了状態を感
知できない場合が起こり、過充電によるバッテリの寿命
の短縮、効率の低下が発生するという問題点が発生す
る。
ッテリの充電完了状態（タイミング）を感知するための
方式がそれぞれ独立的に使用されることにより、それぞ
れの方式に適用される温度または電流または電圧が感知
されない場合には、正確にバッテリの充電完了状態を感
知できない場合が起こり、過充電によるバッテリの寿命
の短縮、効率の低下が発生するという問題点が発生す
る。
【００１３】以上、電気自動車用のバッテリを充電する
場合について述べたが、その他の２次電池、いわゆる、
バッテリを充電する場合も上記同様の問題に遭遇してい
る。
場合について述べたが、その他の２次電池、いわゆる、
バッテリを充電する場合も上記同様の問題に遭遇してい
る。
【００１４】
【発明が解決しようとする課題】したがって、本発明は
上記した従来の問題点を解決するために案出されたもの
であり、バッテリの充電方式により遂行可能なすべての
充電完了感知方式を総合的に適用して、バッテリの充電
温度、充電電圧、充電／放電時に流れる電流によりバッ
テリの充電完了状態を感知して過充電に伴うバッテリ消
耗率を減少させて充電作業の安定性を向上させようとす
るバッテリ制御装置およびその方法を提供することにそ
の目的がある。
上記した従来の問題点を解決するために案出されたもの
であり、バッテリの充電方式により遂行可能なすべての
充電完了感知方式を総合的に適用して、バッテリの充電
温度、充電電圧、充電／放電時に流れる電流によりバッ
テリの充電完了状態を感知して過充電に伴うバッテリ消
耗率を減少させて充電作業の安定性を向上させようとす
るバッテリ制御装置およびその方法を提供することにそ
の目的がある。
【００１５】
【課題を解決するための手段】上記した目的を達成する
ための手段としての本発明は、バッテリの温度を感知し
た後、これを電気的な信号に変換して出力するバッテリ
温度感知手段と、バッテリの充電電圧を感知した後、こ
れを電気的な信号に変換して出力するバッテリ電圧感知
手段と、バッテリの充電／放電時の電流を測定した後、
それに該当する電気的な信号を出力する電流感知手段
と、バッテリの充電モ−ドを設定する充電モ−ド設定ス
イッチと、充電制御手段と、バッテリ充電手段とを有す
る。充電制御手段は、設定された充電モ−ドが定電流／
定電圧方式である場合には、バッテリ温度が最大設定温
度以上であるときは充電終了信号を出力し、バッテリ温
度が最小設定温度以下であると測定される電流値により
満充電状態を判断して充電終了信号を出力する。また充
電制御手段は、前記設定された充電モ−ドが定電流充電
方式である場合には、バッテリ温度が最小設定温度以下
であるときはバッテリ電圧降下状態を判断してバッテリ
電圧降下が設定電圧以下に発生すると充電制限時間によ
り充電終了信号を出力する。バッテリ充電手段は、前記
充電制御手段で出力される信号によりバッテリの充電動
作を遂行する。
ための手段としての本発明は、バッテリの温度を感知し
た後、これを電気的な信号に変換して出力するバッテリ
温度感知手段と、バッテリの充電電圧を感知した後、こ
れを電気的な信号に変換して出力するバッテリ電圧感知
手段と、バッテリの充電／放電時の電流を測定した後、
それに該当する電気的な信号を出力する電流感知手段
と、バッテリの充電モ−ドを設定する充電モ−ド設定ス
イッチと、充電制御手段と、バッテリ充電手段とを有す
る。充電制御手段は、設定された充電モ−ドが定電流／
定電圧方式である場合には、バッテリ温度が最大設定温
度以上であるときは充電終了信号を出力し、バッテリ温
度が最小設定温度以下であると測定される電流値により
満充電状態を判断して充電終了信号を出力する。また充
電制御手段は、前記設定された充電モ−ドが定電流充電
方式である場合には、バッテリ温度が最小設定温度以下
であるときはバッテリ電圧降下状態を判断してバッテリ
電圧降下が設定電圧以下に発生すると充電制限時間によ
り充電終了信号を出力する。バッテリ充電手段は、前記
充電制御手段で出力される信号によりバッテリの充電動
作を遂行する。
【００１６】上記した目的を達成するための手段として
本発明はまた、電源が印加されると、バッテリの充電に
関係するすべての作動回路と使用変数を初期化して充電
モ−ド設定スイッチによって設定された充電モ−ドを判
断する段階と、設定された充電モ−ドが定電流／定電圧
方式である場合にバッテリの温度を感知してバッテリの
温度が設定温度以上であるときは満充電状態に判断して
充電を終了し、バッテリの温度が設定温度以下であると
きはバッテリの電流を測定する段階と、測定した電流が
設定電流より低い場合はバッテリの充電状態が満充電状
態になって定電流充電から定電圧充電に転換されて電流
が減少したと判断して充電を終了する段階と、設定され
た充電モ−ドが定電流方式である場合にバッテリの温度
を感知してバッテリの温度が説定温度以上であるときは
充電を終了し、バッテリの温度が設定温度以下であると
きにはバッテリの電圧を測定する段階と、今回の処理タ
イミングで測定したバッテリ電圧と前回の処理タイミン
グで測定したバッテリ電圧との差異である電圧降下値を
得、前記演算した電圧降下値が設定電圧以上であるとき
には満充電状態と判断してバッテリ充電を終了し、前記
演算した電圧降下値が設定電圧以下であるときには再び
バッテリの充電時間を測定する段階と、前記測定したバ
ッテリの充電時間が設定された充電制限時間を経過しな
かった場合にはさらにバッテリの温度を測定してバッテ
リの満充電状態を判断し、測定したバッテリ充電時間が
充電制限時間を経過した場合はバッテリの充電を満充電
状態に判断して充電を終了する段階とからなる。
本発明はまた、電源が印加されると、バッテリの充電に
関係するすべての作動回路と使用変数を初期化して充電
モ−ド設定スイッチによって設定された充電モ−ドを判
断する段階と、設定された充電モ−ドが定電流／定電圧
方式である場合にバッテリの温度を感知してバッテリの
温度が設定温度以上であるときは満充電状態に判断して
充電を終了し、バッテリの温度が設定温度以下であると
きはバッテリの電流を測定する段階と、測定した電流が
設定電流より低い場合はバッテリの充電状態が満充電状
態になって定電流充電から定電圧充電に転換されて電流
が減少したと判断して充電を終了する段階と、設定され
た充電モ−ドが定電流方式である場合にバッテリの温度
を感知してバッテリの温度が説定温度以上であるときは
充電を終了し、バッテリの温度が設定温度以下であると
きにはバッテリの電圧を測定する段階と、今回の処理タ
イミングで測定したバッテリ電圧と前回の処理タイミン
グで測定したバッテリ電圧との差異である電圧降下値を
得、前記演算した電圧降下値が設定電圧以上であるとき
には満充電状態と判断してバッテリ充電を終了し、前記
演算した電圧降下値が設定電圧以下であるときには再び
バッテリの充電時間を測定する段階と、前記測定したバ
ッテリの充電時間が設定された充電制限時間を経過しな
かった場合にはさらにバッテリの温度を測定してバッテ
リの満充電状態を判断し、測定したバッテリ充電時間が
充電制限時間を経過した場合はバッテリの充電を満充電
状態に判断して充電を終了する段階とからなる。
【００１７】
【実施例】本発明を容易に理解し、実施できる好適実施
例を添付された図面に基づいて説明する。本発明の実施
例として、電気自動車に用いるバッテリ（蓄電池）の充
電を例示する。
例を添付された図面に基づいて説明する。本発明の実施
例として、電気自動車に用いるバッテリ（蓄電池）の充
電を例示する。
【００１８】図１は本発明の実施例に係る電気自動車の
バッテリ充電制御装置の構成ブロック図である。
バッテリ充電制御装置の構成ブロック図である。
【００１９】図１に示すごとく、本発明の実施例に係る
電気自動車のバッテリ充電制御装置（またはバッテリ充
電装置）は、自動車のバッテリ充電によるバッテリの温
度を感知（検出）するバッテリ温度感知部１０と、バッ
テリの充電／放電による電流を感知（検出）する充電／
放電電流感知部２０と、バッテリの電圧を感知（検出）
するバッテリ電圧感知部３０と、充電モ−ドを設定する
充電モ−ド設定スイッチＳ１と、前記感知部１０、２
０、３０と充電モ−ド設定スイッチＳ１の出力端に連結
されこれらの状態を参照してバッテリ満充電状態をチェ
ック（検出）してそれによる充電駆動信号の出力を制御
するマイクロコンピュータを内蔵した充電制御部４０
と、前記充電制御部４０の出力端に連結されたバッテリ
充電部５０と、警告部６０とからなる。
電気自動車のバッテリ充電制御装置（またはバッテリ充
電装置）は、自動車のバッテリ充電によるバッテリの温
度を感知（検出）するバッテリ温度感知部１０と、バッ
テリの充電／放電による電流を感知（検出）する充電／
放電電流感知部２０と、バッテリの電圧を感知（検出）
するバッテリ電圧感知部３０と、充電モ−ドを設定する
充電モ−ド設定スイッチＳ１と、前記感知部１０、２
０、３０と充電モ−ド設定スイッチＳ１の出力端に連結
されこれらの状態を参照してバッテリ満充電状態をチェ
ック（検出）してそれによる充電駆動信号の出力を制御
するマイクロコンピュータを内蔵した充電制御部４０
と、前記充電制御部４０の出力端に連結されたバッテリ
充電部５０と、警告部６０とからなる。
【００２０】本発明の実施例では、電気自動車のバッテ
リとして鉛酸蓄電池を使用しているが、必ず上記したの
に限定されるものではない。
リとして鉛酸蓄電池を使用しているが、必ず上記したの
に限定されるものではない。
【００２１】前記構成による、本発明の実施例に係る電
気自動車のバッテリ充電制御装置の作用を、図２および
図３に示したフローチャートを参照して下記に説明す
る。
気自動車のバッテリ充電制御装置の作用を、図２および
図３に示したフローチャートを参照して下記に説明す
る。
【００２２】自動車に電源が印加されると、マイクロコ
ンピュータが内蔵されている充電制御部４０は当該充電
作業に関係する全ての作動回路と使用変数を初期化した
後（ステップ（段階）：Ｓ１１０）、充電モ−ド設定ス
イッチＳ１の設定状態を入力し、その設定に基づいて設
定された充電モ−ドを感知する（Ｓ１２０）。なお、充
電モ−ド設定スイッチＳ１は、たとえば、スイッチが閉
じた場合を定電流充電モードを示し、スイッチが開いた
場合を定電流／定電圧充電モードを示す。
ンピュータが内蔵されている充電制御部４０は当該充電
作業に関係する全ての作動回路と使用変数を初期化した
後（ステップ（段階）：Ｓ１１０）、充電モ−ド設定ス
イッチＳ１の設定状態を入力し、その設定に基づいて設
定された充電モ−ドを感知する（Ｓ１２０）。なお、充
電モ−ド設定スイッチＳ１は、たとえば、スイッチが閉
じた場合を定電流充電モードを示し、スイッチが開いた
場合を定電流／定電圧充電モードを示す。
【００２３】上述したごとく、充電モ−ド設定スイッチ
Ｓ１で設定されるバッテリの充電モ−ドには定電流充電
方式と、定電流／定電圧充電方式とがあり、充電制御部
４０は充電モ−ドスイッチＳ１の作動により設定された
充電モ−ドを感知する。本実施例においては、充電モ−
ド設定スイッチＳ１で設定された充電モ−ドが定電流充
電方式である場合は、バッテリの満充電状態を感知する
ために温度制限方式と、電圧降下方式と、フラットタイ
ムリミッティング方式とを使用する。また、設定された
充電モ−ドが定電流／定電圧方式である場合には温度制
限方式と電流制限方式とを使用する。
Ｓ１で設定されるバッテリの充電モ−ドには定電流充電
方式と、定電流／定電圧充電方式とがあり、充電制御部
４０は充電モ−ドスイッチＳ１の作動により設定された
充電モ−ドを感知する。本実施例においては、充電モ−
ド設定スイッチＳ１で設定された充電モ−ドが定電流充
電方式である場合は、バッテリの満充電状態を感知する
ために温度制限方式と、電圧降下方式と、フラットタイ
ムリミッティング方式とを使用する。また、設定された
充電モ−ドが定電流／定電圧方式である場合には温度制
限方式と電流制限方式とを使用する。
【００２４】充電制御部４０は、充電モ−ド設定スイッ
チＳ１で設定された充電方式を判断して（Ｓ１３０）、
上記で設定された充電モ−ドが定電流／定電圧方式であ
る場合に充電制御部４０は、まず温度制限方式によりバ
ッテリの満充電状態を感知するためにバッテリの温度Ｔ
ｉをチェックする（Ｓ１４０）。
チＳ１で設定された充電方式を判断して（Ｓ１３０）、
上記で設定された充電モ−ドが定電流／定電圧方式であ
る場合に充電制御部４０は、まず温度制限方式によりバ
ッテリの満充電状態を感知するためにバッテリの温度Ｔ
ｉをチェックする（Ｓ１４０）。
【００２５】充電制御部４０は、一定の処理（サンプリ
ング）周期毎に、バッテリ温度感知部１０、充電／放電
電流感知部２０、バッテリ電圧感知部３０の読みを入力
する。前記バッテリ温度感知部１０は、たとえば、熱電
対からなり、温度に対応する起電力を発生して充電制御
部４０へ出力する。充電制御部４０は、バッテリ温度感
知部１０で出力される信号によるサンプリングされたバ
ッテリ温度Ｔｉを得た後、予め設定された充電中止温度
Ｔｃとの関係を判断する（Ｓ１５０）。
ング）周期毎に、バッテリ温度感知部１０、充電／放電
電流感知部２０、バッテリ電圧感知部３０の読みを入力
する。前記バッテリ温度感知部１０は、たとえば、熱電
対からなり、温度に対応する起電力を発生して充電制御
部４０へ出力する。充電制御部４０は、バッテリ温度感
知部１０で出力される信号によるサンプリングされたバ
ッテリ温度Ｔｉを得た後、予め設定された充電中止温度
Ｔｃとの関係を判断する（Ｓ１５０）。
【００２６】充電制御部４０は現在サンプリングしたバ
ッテリ温度Ｔｉが充電中止温度Ｔｃ以上であるかを判断
して（Ｓ１５０）、バッテリ温度Ｔｉが充電中止温度Ｔ
ｃより高くない場合には充電時に注意を要する電池温度
Ｔ１より低いかを判断する（Ｓ１６０）。
ッテリ温度Ｔｉが充電中止温度Ｔｃ以上であるかを判断
して（Ｓ１５０）、バッテリ温度Ｔｉが充電中止温度Ｔ
ｃより高くない場合には充電時に注意を要する電池温度
Ｔ１より低いかを判断する（Ｓ１６０）。
【００２７】前記充電制御部４０は現在のバッテリ温度
Ｔｉが充電中止温度Ｔｃより高くなく、バッテリの周囲
の電池温度Ｔ１より高い場合には（Ｔ１＜Ｔｉ＜Ｔ
ｃ）、現在のバッテリの充電状態が満充電状態ではない
が注意を要する状態と判断して警告部６０を駆動して注
意表示をする（Ｓ１７０）。
Ｔｉが充電中止温度Ｔｃより高くなく、バッテリの周囲
の電池温度Ｔ１より高い場合には（Ｔ１＜Ｔｉ＜Ｔ
ｃ）、現在のバッテリの充電状態が満充電状態ではない
が注意を要する状態と判断して警告部６０を駆動して注
意表示をする（Ｓ１７０）。
【００２８】現在のバッテリ温度Ｔｉが充電制限温度Ｔ
ｃ以上である場合には充電制御部４０はバッテリの充電
が完了したと判断してバッテリ充電部５０の動作を停止
させて充電を完了する（Ｓ３５０）。
ｃ以上である場合には充電制御部４０はバッテリの充電
が完了したと判断してバッテリ充電部５０の動作を停止
させて充電を完了する（Ｓ３５０）。
【００２９】ステップＳ１６０において、現在のバッテ
リ温度Ｔｉがバッテリの周囲の電池温度Ｔ１より低い場
合には、充電制御部４０は電流制限方式に従ってバッテ
リの満充電状態を判断するために充電電流Ｉを感知する
（Ｓ１８０）。
リ温度Ｔｉがバッテリの周囲の電池温度Ｔ１より低い場
合には、充電制御部４０は電流制限方式に従ってバッテ
リの満充電状態を判断するために充電電流Ｉを感知する
（Ｓ１８０）。
【００３０】定電流／定電圧充電方式において、定電流
充電から定電圧充電に変換された後、充電電流が特定値
以下であるかを判断するために、充電制御部４０は、感
知される充電電流Ｉと予め設定された充電制限電流Ｉｓ
との大小関係を判断する（Ｓ１９０）。
充電から定電圧充電に変換された後、充電電流が特定値
以下であるかを判断するために、充電制御部４０は、感
知される充電電流Ｉと予め設定された充電制限電流Ｉｓ
との大小関係を判断する（Ｓ１９０）。
【００３１】ステップＳ１９０において、感知された充
電電流Ｉが充電制限電流Ｉｓより小さくないときには、
充電制御部４０はさらにバッテリ温度感知部１０を参照
してバッテリ温度をチェックし、感知される充電電流Ｉ
が充電制限電流Ｉｓより小さいときは、充電制御部４０
は充電が定電圧充電に切り換えられて電流が特定値以下
に減少した満充電状態と判断して充電制御部４０はバッ
テリ充電部５０の動作を停止させた後（Ｓ３５０）、定
電圧／定電流充電方式によるバッテリ満充電感知ル−チ
ンの処理を終了する。上記で設定されたバッテリ充電モ
−ドが定電流方式である場合は、充電制御部４０は上述
したと同様に温度制限方式によりバッテリの満充電状態
を感知する（Ｓ２００〜Ｓ２３０）。
電電流Ｉが充電制限電流Ｉｓより小さくないときには、
充電制御部４０はさらにバッテリ温度感知部１０を参照
してバッテリ温度をチェックし、感知される充電電流Ｉ
が充電制限電流Ｉｓより小さいときは、充電制御部４０
は充電が定電圧充電に切り換えられて電流が特定値以下
に減少した満充電状態と判断して充電制御部４０はバッ
テリ充電部５０の動作を停止させた後（Ｓ３５０）、定
電圧／定電流充電方式によるバッテリ満充電感知ル−チ
ンの処理を終了する。上記で設定されたバッテリ充電モ
−ドが定電流方式である場合は、充電制御部４０は上述
したと同様に温度制限方式によりバッテリの満充電状態
を感知する（Ｓ２００〜Ｓ２３０）。
【００３２】温度制限方式によりバッテリの満充電状態
が感知されなかったときは、図３に示されている電圧降
下方式を適用する。前記電圧降下方式による満充電状態
を感知するために充電制御部４０はバッテリ電圧感知部
３０からのバッテリの電圧Ｖｂをチェックする（Ｓ２４
０）。
が感知されなかったときは、図３に示されている電圧降
下方式を適用する。前記電圧降下方式による満充電状態
を感知するために充電制御部４０はバッテリ電圧感知部
３０からのバッテリの電圧Ｖｂをチェックする（Ｓ２４
０）。
【００３３】バッテリ電圧感知部３０は現在充電されて
いるバッテリの電圧状態を感知してその電圧に該当する
電気的な信号（電圧Ｖｂ）を充電制御部４０へ出力す
る。充電制御部４０は現在のバッテリの充電電圧Ｖｂを
感知した後、予め設定された満充電接近電圧にバッテリ
数Ｎを掛けた電圧値、すなわち、Ｎ×満充電接近電圧、
とバッテリ電圧感知部３０で測定されるバッテリの充電
電圧Ｖｂとの大小関係を判断する（Ｓ２５０）。
いるバッテリの電圧状態を感知してその電圧に該当する
電気的な信号（電圧Ｖｂ）を充電制御部４０へ出力す
る。充電制御部４０は現在のバッテリの充電電圧Ｖｂを
感知した後、予め設定された満充電接近電圧にバッテリ
数Ｎを掛けた電圧値、すなわち、Ｎ×満充電接近電圧、
とバッテリ電圧感知部３０で測定されるバッテリの充電
電圧Ｖｂとの大小関係を判断する（Ｓ２５０）。
【００３４】バッテリ電圧感知部３０で測定したバッテ
リの充電電圧Ｖｂが前記演算した電圧値、すなわち、Ｎ
×満充電接近電圧、よりも高い満充電区域である場合
は、充電制御部４０は、前回の処理ルーチン（前回の処
理タイミング）ｉ−１でバッテリ電圧感知部３０が測定
したバッテリの充電電圧Ｖｂ（ｉ−１）から現在の処理
ルーチン（処理タイミング）ｉでバッテリ電圧感知部３
０が測定した充電電圧Ｖｂ（ｉ）を減じて電圧降下値Ｖ
ｄを得る（Ｓ２６０）。つまり、Ｖｄ＝Ｖｂ（ｉ−１）
−Ｖｂ（ｉ）である。現在のバッテリの充電電圧Ｖｂ
（ｉ）が満充電区域でない場合には、充電制御部４０は
さらにバッテリ温度感知部１０の読みを参照してバッテ
リの温度をチェックする（図２、Ｓ２００）。以下、上
記同様の処理を行う。
リの充電電圧Ｖｂが前記演算した電圧値、すなわち、Ｎ
×満充電接近電圧、よりも高い満充電区域である場合
は、充電制御部４０は、前回の処理ルーチン（前回の処
理タイミング）ｉ−１でバッテリ電圧感知部３０が測定
したバッテリの充電電圧Ｖｂ（ｉ−１）から現在の処理
ルーチン（処理タイミング）ｉでバッテリ電圧感知部３
０が測定した充電電圧Ｖｂ（ｉ）を減じて電圧降下値Ｖ
ｄを得る（Ｓ２６０）。つまり、Ｖｄ＝Ｖｂ（ｉ−１）
−Ｖｂ（ｉ）である。現在のバッテリの充電電圧Ｖｂ
（ｉ）が満充電区域でない場合には、充電制御部４０は
さらにバッテリ温度感知部１０の読みを参照してバッテ
リの温度をチェックする（図２、Ｓ２００）。以下、上
記同様の処理を行う。
【００３５】ステップＳ２６０において、満充電時の電
圧降下値Ｖｄを得た後、充電制御部４０は前記演算した
電圧降下値Ｖｄが０以上であるかを判断する（Ｓ２７
０）。前記演算した電圧降下値Ｖｄが０以上に電圧降下
が発生した場合には、すべてのステップで測定されたバ
ッテリ電圧Ｖｂ（ｉ−１）を最大電池電圧Ｖｂ（ｍａ
ｘ）に設定し（Ｓ２８０）、電圧降下が設定値ΔＶ以上
発生したかを判断する（Ｓ２９０）。
圧降下値Ｖｄを得た後、充電制御部４０は前記演算した
電圧降下値Ｖｄが０以上であるかを判断する（Ｓ２７
０）。前記演算した電圧降下値Ｖｄが０以上に電圧降下
が発生した場合には、すべてのステップで測定されたバ
ッテリ電圧Ｖｂ（ｉ−１）を最大電池電圧Ｖｂ（ｍａ
ｘ）に設定し（Ｓ２８０）、電圧降下が設定値ΔＶ以上
発生したかを判断する（Ｓ２９０）。
【００３６】電圧降下値Ｖｄが満充電の近くで最大電池
電圧Ｖｂ（ｍａｘ）以降現われる電圧降下値以上である
ときは、充電制御部４０はバッテリ充電部５０の作動を
停止し（Ｓ３５０）、電圧降下値Ｖｂが設定値ΔＶ以下
であるときはフラットタイムリミッティング方式を適用
する（Ｓ３３０）。
電圧Ｖｂ（ｍａｘ）以降現われる電圧降下値以上である
ときは、充電制御部４０はバッテリ充電部５０の作動を
停止し（Ｓ３５０）、電圧降下値Ｖｂが設定値ΔＶ以下
であるときはフラットタイムリミッティング方式を適用
する（Ｓ３３０）。
【００３７】演算した電圧降下値Ｖｄが０以下である場
合には（Ｓ２７０）、充電制御部４０は満充電による電
圧降下が発生しなかったと判断して下記に述べる電圧リ
プル現象が発生したか否かを判断する。
合には（Ｓ２７０）、充電制御部４０は満充電による電
圧降下が発生しなかったと判断して下記に述べる電圧リ
プル現象が発生したか否かを判断する。
【００３８】バッテリの満充電時にバッテリのガス発生
とその再結合による電圧降下が発生せず続いて電圧リプ
ル現象が発生する場合がある。リプル現象の有無を判断
するために充電制御部４０は現在測定した（今回の処理
タイミングで測定した）充電電圧Ｖｂ（ｉ）を前回の処
理タイミングで測定した充電電圧Ｖｂ（ｉ−１）として
設定して、最大電池電圧Ｖｂ（ｍａｘ）をリセットする
（Ｓ３１０）。
とその再結合による電圧降下が発生せず続いて電圧リプ
ル現象が発生する場合がある。リプル現象の有無を判断
するために充電制御部４０は現在測定した（今回の処理
タイミングで測定した）充電電圧Ｖｂ（ｉ）を前回の処
理タイミングで測定した充電電圧Ｖｂ（ｉ−１）として
設定して、最大電池電圧Ｖｂ（ｍａｘ）をリセットする
（Ｓ３１０）。
【００３９】最大電池電圧Ｖｂ（ｍａｘ）をリセットし
た後、充電制御部４０は設定した充電電圧Ｖｂ（ｉ−
１）と平均的な満充電／過充電区域の電池電圧Ｘとの大
小関係を判断する（Ｓ３２０）。前記充電電圧Ｖｂ（ｉ
−１）が満充電／過充電区域の電池電圧Ｘより低いとき
はリプルが発生しなかったと判断して、充電制御部４０
はバッテリ温度感知部１０の読みを参照して再びバッテ
リの温度をチェックする（Ｓ２００）。上記ステップ
で、充電電圧Ｖｂ（ｉ−１）が満充電／過充電区域の電
池電圧Ｘ以上であるときは充電制御部４０はリプルが発
生したと判断して（Ｓ３２０）、さらにバッテリの満充
電状態を判断するためにフラットタイムリミッティング
方式を適用する（Ｓ３３０）。
た後、充電制御部４０は設定した充電電圧Ｖｂ（ｉ−
１）と平均的な満充電／過充電区域の電池電圧Ｘとの大
小関係を判断する（Ｓ３２０）。前記充電電圧Ｖｂ（ｉ
−１）が満充電／過充電区域の電池電圧Ｘより低いとき
はリプルが発生しなかったと判断して、充電制御部４０
はバッテリ温度感知部１０の読みを参照して再びバッテ
リの温度をチェックする（Ｓ２００）。上記ステップ
で、充電電圧Ｖｂ（ｉ−１）が満充電／過充電区域の電
池電圧Ｘ以上であるときは充電制御部４０はリプルが発
生したと判断して（Ｓ３２０）、さらにバッテリの満充
電状態を判断するためにフラットタイムリミッティング
方式を適用する（Ｓ３３０）。
【００４０】充電制御部４０は充電制限時間を測定する
ための変数Ｙを＋１だけ増加させた後（３３０）、前記
変数値と満充電の近くで電圧降下が発生しなかった場合
の充電時間制限値Ｔｓとの関係を判断する（Ｓ３４
０）。
ための変数Ｙを＋１だけ増加させた後（３３０）、前記
変数値と満充電の近くで電圧降下が発生しなかった場合
の充電時間制限値Ｔｓとの関係を判断する（Ｓ３４
０）。
【００４１】上記で測定した時間Ｙが充電時間制限値Ｔ
ｓより短いときは（ステップＳ２００以降の処理）充電
制御部４０はバッテリ温度感知部１０の読みを見てバッ
テリの温度をチェックして温度制限方式を遂行し、前記
測定した時間Ｙが充電時間制限値Ｔｓと同じ、あるい
は、長い場合には充電制御部４０はバッテリ充電部５０
の作動を停止させてバッテリの充電を終了した後、充電
制御部４０のマイクロコンピュータを用いた上述した充
電終了検出処理ル−チンを終了する（Ｓ３５０〜３６
０）。
ｓより短いときは（ステップＳ２００以降の処理）充電
制御部４０はバッテリ温度感知部１０の読みを見てバッ
テリの温度をチェックして温度制限方式を遂行し、前記
測定した時間Ｙが充電時間制限値Ｔｓと同じ、あるい
は、長い場合には充電制御部４０はバッテリ充電部５０
の作動を停止させてバッテリの充電を終了した後、充電
制御部４０のマイクロコンピュータを用いた上述した充
電終了検出処理ル−チンを終了する（Ｓ３５０〜３６
０）。
【００４２】以上、電気自動車用バッテリの充電につい
て述べたが、本発明の実施に際しては、自動車用バッテ
リの充電に限定されるものではなく、その他の充電を行
うバッテリに適用できることは言うまでなない。
て述べたが、本発明の実施に際しては、自動車用バッテ
リの充電に限定されるものではなく、その他の充電を行
うバッテリに適用できることは言うまでなない。
【００４３】
【発明の効果】上記したように、本発明は、バッテリの
充電方式により遂行可能なすべての満充電感知方法を用
いてバッテリの満充電状態を感知することによりバッテ
リの満充電状態をより正確に感知でき、その結果、バッ
テリの寿命を延長して効率性を向上できる〔電気自動車
の〕バッテリ充電制御装置及びその方法を提供する。
充電方式により遂行可能なすべての満充電感知方法を用
いてバッテリの満充電状態を感知することによりバッテ
リの満充電状態をより正確に感知でき、その結果、バッ
テリの寿命を延長して効率性を向上できる〔電気自動車
の〕バッテリ充電制御装置及びその方法を提供する。
【図１】本発明の実施例による電気自動車のバッテリ充
電制御装置の構成ブロック図である。
電制御装置の構成ブロック図である。
【図２】本発明の実施例による電気自動車のバッテリ充
電制御方法の動作順序図（フローチャート）の第１の部
分を示す図である。
電制御方法の動作順序図（フローチャート）の第１の部
分を示す図である。
【図３】 追加 本発明の実施例による電気自動車のバッテリ充電制御方
法の動作順序図（フローチャート）の第２の部分を示す
図であるである。
法の動作順序図（フローチャート）の第２の部分を示す
図であるである。
１０ バッテリ温度感知部 ２０ 充電／放電電流感知部 ３０ バッテリ電圧感知部 ４０ 充電制御部 ５０ バッテリ充電部 ６０ 警告部 Ｓ１ 充電モ−ド設定スイッチ
Claims (10)
- 【請求項１】充電すべきバッテリの温度を感知し、これ
を電気的な信号に変換して出力するバッテリ温度感知手
段と、 前記バッテリの充電電圧を感知し、これを電気的な信号
に変換して出力するバッテリ電圧感知手段と、 前記バッテリの充電／放電時の電流を測定し、それに該
当する電気的な信号を出力する電流感知手段と、 前記バッテリの充電モ−ドを設定する充電モ−ド設定ス
イッチと、 （ａ）該充電モード設定スイッチで設定された充電モ−
ドが定電流／定電圧方式である場合で、前記感知したバ
ッテリ温度が最大設定温度以上であるときは充電終了信
号を出力し、前記感知したバッテリ温度が最小設定温度
以下であると測定される電流値により満充電状態を判断
して充電終了信号を出力し、 （ｂ）前記充電モード設定スイッチで設定された充電モ
−ドが定電流充電方式である場合で、前記感知したバッ
テリ温度が最小設定温度以下であるときはバッテリ電圧
降下状態を判断してバッテリ電圧降下が設定電圧以下に
発生すると充電制限時間により充電終了信号を出力する
充電制御手段と、 該充電制御手段から出力される信号に基づいて前記バッ
テリの充電動作を遂行するバッテリ充電手段とからなる
ことを特徴とするバッテリ充電制御装置。 - 【請求項２】前記充電制御手段は、 前記感知したバッテリ温度が最小設定温度以下であると
きは、充／放電時に出力される電流を感知し、感知され
る電流値が設定電流以下であれば、定電流充電から定電
圧充電に切換られ電流が減少して満充電状態に到達した
と判断することを特徴とする請求項１に記載のバッテリ
充電制御装置。 - 【請求項３】前記充電制御手段は、 バッテリ電圧降下が設定電圧以上になったら充電終了信
号を出力し、前記電圧降下が設定電圧以下のときは充電
制限時間が経過した後充電終了信号を出力することを特
徴とする請求項１に記載のバッテリ充電制御装置。 - 【請求項４】前記感知したバッテリの温度が最大設定温
度より低く、かつ、最小設定温度より高い場合に、現在
のバッテリの充電状態が満充電状態に到達したとして警
告する警告手段をさらに含んでなることを特徴とする請
求項１〜３いずれか記載のバッテリ充電制御装置。 - 【請求項５】前記充電制御手段は、感知されるバッテリ
温度が最大設定温度より低く、かつ、最小設定温度より
高い場合に、バッテリの充電状態が満充電状態に到達し
て危険状態であることを表示するための警告信号を出力
することを特徴とする請求項１〜４いずれか記載のバッ
テリ充電制御装置。 - 【請求項６】前記充電制御手段は、感知されるバッテリ
の充電電圧による前記電圧降下が発生しなかった場合に
は、電圧リプルの有無を判断して電圧リプルが発生した
ときは充電時間を感知してそれによりバッテリ充電動作
を制御し、電圧リプルが発生しなかったときは再びバッ
テリの温度を感知する機能をさらに含んでなることを特
徴とする請求項１に記載のバッテリ充電制御装置。 - 【請求項７】電源が印加されると、バッテリ充電制御装
置に関係する全ての作動回路と使用変数を初期化して、
充電モ−ド設定スイッチによって設定された充電モ−ド
を判断する段階と、 設定された充電モ−ドが定電流／定電圧方式である場合
にバッテリの温度を感知してバッテリの温度が設定温度
以上であるときは満充電状態に判断して充電を終了し、
バッテリの温度が設定温度以下であるときはバッテリの
電流を測定する段階と、 測定した電流が設定電流より低い場合はバッテリの充電
状態が満充電状態になって定電流充電から定電圧充電に
切り換えられて電流が減少したと判断して充電を終了す
る段階と、 設定された充電モ−ドが定電流方式である場合にバッテ
リの温度を感知してバッテリの温度が設定温度以上であ
るときは充電を終了し、バッテリの温度が設定温度以下
であるときにはバッテリの電圧を測定する段階と、 今回の処理タイミングで測定したバッテリ電圧と前回の
処理タイミングで測定されたバッテリ電圧との差異であ
る電圧降下値を得、前記演算した電圧降下値が設定電圧
以上であるときには満充電状態と判断してバッテリ充電
を終了し、前記演算した電圧降下値が設定電圧以下であ
るときには再びバッテリの充電時間を測定する段階と、 前記測定したバッテリの充電時間が設定された充電制限
時間を経過しなかった場合にはさらにバッテリの温度を
測定してバッテリの満充電状態を判断し、測定したバッ
テリ充電時間が充電制限時間を経過した場合はバッテリ
の充電を満充電状態に判断して充電を終了する段階とか
らなることを特徴とするバッテリ充電制御方法。 - 【請求項８】感知されるバッテリの温度が最大設定温度
より低く、かつ、最小設定温度より高い場合にバッテリ
の充電状態が満充電状態に到達して危険領域であること
を表示するための警告段階をさらに含んでなることを特
徴とする請求項７に記載のバッテリ充電制御方法。 - 【請求項９】感知されるバッテリの充電電圧による電圧
降下が発生しなかった場合には、電圧リプルの有無を判
断し、電圧リプルが発生したときには充電時間を感知し
てそれによりバッテリ充電動作を制御し、電圧リプルが
発生しなかったときには再びバッテリの温度を感知する
段階をさらに含んでなることを特徴とする請求項７に記
載のバッテリ充電制御方法。 - 【請求項１０】バッテリに充電を行うバッテリ充電手段
と、 前記バッテリの温度を感知するバッテリ温度感知手段
と、 前記バッテリの充電電圧を感知するバッテリ電圧感知手
段と、 前記バッテリの充電／放電時の電流を検出する電流感知
手段と、 定電流充電または定電流／定電圧充電のいずれかの充電
モードを設定する充電モ−ド設定スイッチと、 充電制御手段とを具備し、 前記充電手段は、前記充電モ−ド設定スイッチの設定状
態を入力し、設定された充電モードに応じて、前記バッ
テリ温度感知手段、前記バッテリ電圧感知手段、前記電
流感知手段の読みを参照して、充電モードに応じた充電
終了タイミングを検出し、前記バッテリ充電手段の充電
を停止させるバッテリ充電装置。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1019940013616A KR0180390B1 (ko) | 1994-06-16 | 1994-06-16 | 전기 자동차의 밧데리 충전 제어장치 및 그 방법 |
| KR1994-13616 | 1994-06-16 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0865911A true JPH0865911A (ja) | 1996-03-08 |
| JP2941686B2 JP2941686B2 (ja) | 1999-08-25 |
Family
ID=19385432
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7150776A Expired - Fee Related JP2941686B2 (ja) | 1994-06-16 | 1995-06-16 | バッテリ充電制御装置およびその方法 |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5635820A (ja) |
| JP (1) | JP2941686B2 (ja) |
| KR (1) | KR0180390B1 (ja) |
| AU (1) | AU681956B2 (ja) |
| DE (1) | DE19521962A1 (ja) |
| GB (1) | GB2290426B (ja) |
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| JP2016042782A (ja) * | 2014-08-14 | 2016-03-31 | エルジー エレクトロニクス インコーポレイティド | エネルギー貯蔵装置及びそれを備えるエネルギー貯蔵システム |
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| US12110366B2 (en) | 2019-01-22 | 2024-10-08 | Solvay Specialty Polymers Usa, Llc | Semi-aromatic, semi-crystalline polyamide polymers and corresponding polymer compositions and articles |
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|---|---|---|---|---|
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| US5710506A (en) * | 1995-02-07 | 1998-01-20 | Benchmarq Microelectronics, Inc. | Lead acid charger |
| AU4674196A (en) * | 1995-02-07 | 1996-08-27 | Benchmarq Microelectronics, Inc. | Lead acid charger |
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| KR100388417B1 (ko) * | 1997-05-28 | 2003-08-19 | 기아자동차주식회사 | 전기 자동차의 충전 시간 조절 장치 및 그 제어 방법 |
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