JPH082149B2 - 充電装置 - Google Patents
充電装置Info
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- JPH082149B2 JPH082149B2 JP4245621A JP24562192A JPH082149B2 JP H082149 B2 JPH082149 B2 JP H082149B2 JP 4245621 A JP4245621 A JP 4245621A JP 24562192 A JP24562192 A JP 24562192A JP H082149 B2 JPH082149 B2 JP H082149B2
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- battery
- charging
- value
- voltage
- battery voltage
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- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
- H01M10/42—Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
- H01M10/44—Methods for charging or discharging
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
- H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
- H02J7/007—Regulation of charging or discharging current or voltage
- H02J7/00712—Regulation of charging or discharging current or voltage the cycle being controlled or terminated in response to electric parameters
- H02J7/007182—Regulation of charging or discharging current or voltage the cycle being controlled or terminated in response to electric parameters in response to battery voltage
- H02J7/007184—Regulation of charging or discharging current or voltage the cycle being controlled or terminated in response to electric parameters in response to battery voltage in response to battery voltage gradient
-
- 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
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- Power Engineering (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
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- Electrochemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、充電可能なニッケル・
カドミニウム電池等のための充電装置に係わる。
カドミニウム電池等のための充電装置に係わる。
【０００２】
【従来の技術】電池を充電してゆくと、通常図１の実線
に例示するように、電池電圧は徐々に昇圧して満充電状
態に達し、さらに充電すると今度は降圧しはじめる。す
なわち満充電状態で電池電圧は最大となる。そこで充電
中電池電圧を監視し、最大値となった後所定値だけ降圧
したところで充電を停止させる方式、いわゆる−ΔＶ方
式がよく知られている。これは特開昭５４−１８５４２
号公報や特開昭５５−１４１９３８号公報等に開示され
ている。ところが過放電された電池を充電すると、図５
の一点鎖線Ａに例示されているように、充電開始直後に
電池電圧は一旦急激に昇圧したあと急激に降圧し（Ａ
４，Ａ６）、その後徐々に降圧し（Ａ２）、その後は正
常電池とほぼ同様のカーブに従って昇圧されてゆく（Ａ
５）。このため無条件で−ΔＶ方式で制御すると、過放
電電池に対しては充電開始直後の一時的電圧変動の途中
で充電が停止してしまうことになる。そこで充電開始直
後の電圧変動によって誤って充電が停止されてしまうこ
とを防止するために各種技術が提案されている。例えば
特開昭６１−２８８７４０号公報には、電池電圧が安定
的に上昇を始めるまでは−ΔＶの判定を禁止する技術が
提案されている。あるいは特開昭６４−４７２３２号公
報や特開平４−５８４７１号公報には、電池電圧の絶対
値が所定値以下の間は−ΔＶの判定を禁止することによ
って過放電電池に対する充電が不充分なうちに充電が停
止されてしまうことを防止する技術が提案されている。
ここで所定値としては電池電圧が安定的に上昇してはじ
めて達する電圧に設定されている。そのためにこの充電
装置は定格電圧の異なる２種類以上の電池に対して共通
的に使用することができない。このように、従来の技術
は過放電電池の電圧が安定的に上昇するまでの間、すな
わち図５のタイミングＡ１以前は、−ΔＶの判定を実質
上無効化することによって、過放電電池の充電開始直後
の電圧変動によって、充電が開始直後に停止されてしま
うことを防止している。
に例示するように、電池電圧は徐々に昇圧して満充電状
態に達し、さらに充電すると今度は降圧しはじめる。す
なわち満充電状態で電池電圧は最大となる。そこで充電
中電池電圧を監視し、最大値となった後所定値だけ降圧
したところで充電を停止させる方式、いわゆる−ΔＶ方
式がよく知られている。これは特開昭５４−１８５４２
号公報や特開昭５５−１４１９３８号公報等に開示され
ている。ところが過放電された電池を充電すると、図５
の一点鎖線Ａに例示されているように、充電開始直後に
電池電圧は一旦急激に昇圧したあと急激に降圧し（Ａ
４，Ａ６）、その後徐々に降圧し（Ａ２）、その後は正
常電池とほぼ同様のカーブに従って昇圧されてゆく（Ａ
５）。このため無条件で−ΔＶ方式で制御すると、過放
電電池に対しては充電開始直後の一時的電圧変動の途中
で充電が停止してしまうことになる。そこで充電開始直
後の電圧変動によって誤って充電が停止されてしまうこ
とを防止するために各種技術が提案されている。例えば
特開昭６１−２８８７４０号公報には、電池電圧が安定
的に上昇を始めるまでは−ΔＶの判定を禁止する技術が
提案されている。あるいは特開昭６４−４７２３２号公
報や特開平４−５８４７１号公報には、電池電圧の絶対
値が所定値以下の間は−ΔＶの判定を禁止することによ
って過放電電池に対する充電が不充分なうちに充電が停
止されてしまうことを防止する技術が提案されている。
ここで所定値としては電池電圧が安定的に上昇してはじ
めて達する電圧に設定されている。そのためにこの充電
装置は定格電圧の異なる２種類以上の電池に対して共通
的に使用することができない。このように、従来の技術
は過放電電池の電圧が安定的に上昇するまでの間、すな
わち図５のタイミングＡ１以前は、−ΔＶの判定を実質
上無効化することによって、過放電電池の充電開始直後
の電圧変動によって、充電が開始直後に停止されてしま
うことを防止している。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うに、−ΔＶの判定を電池電圧が安定的に上昇しはじめ
るまでの間実質上無効としてしまうと、充電済み電池が
誤って再充電されたときにも−ΔＶの判定の禁止期間が
終了するまでは充電が継続されてしまうために著しく過
充電されてしまうことを防止できないという問題が生じ
てしまう。そこで本発明では、過放電された電池への充
電が初期に停止されてしまうこともなく、また充電済み
電池に誤って再充電されたときにも著しく過充電される
ことのない新たな充電装置を実現しようとするものであ
る。なお−ΔＶの判定に用いる基準値を過放電電池の充
電開始直後の電圧変動分よりも大きくしておけば、充電
開始直後の充電停止は防止できる。しかしそれでは適正
に充電された電池が満充電となったのち相当長時間充電
が継続することになり、本質的な対策とはならない。
うに、−ΔＶの判定を電池電圧が安定的に上昇しはじめ
るまでの間実質上無効としてしまうと、充電済み電池が
誤って再充電されたときにも−ΔＶの判定の禁止期間が
終了するまでは充電が継続されてしまうために著しく過
充電されてしまうことを防止できないという問題が生じ
てしまう。そこで本発明では、過放電された電池への充
電が初期に停止されてしまうこともなく、また充電済み
電池に誤って再充電されたときにも著しく過充電される
ことのない新たな充電装置を実現しようとするものであ
る。なお−ΔＶの判定に用いる基準値を過放電電池の充
電開始直後の電圧変動分よりも大きくしておけば、充電
開始直後の充電停止は防止できる。しかしそれでは適正
に充電された電池が満充電となったのち相当長時間充電
が継続することになり、本質的な対策とはならない。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明ではそのために、
電池に充電電流を流した状態で電池電圧を監視し、電池
電圧が最大値となった後所定値だけ降圧したときに充電
電流を停止させる充電装置において、充電開始から所定
時間経過時以後に電池電圧の昇圧が検出されたときには
前記所定値としてゼロではない第１所定値を用い、前記
所定時間経過以後に電池電圧の昇圧が検出されるまでの
間は前記所定値として第２所定値を用い、前記第１所定
値の絶対値が前記第２所定値の絶対値より小さく設定さ
れており、前記所定時間が過放電電池の充電開始直後に
発生する一時的電圧変動現象の継続時間より長く設定さ
れており、かつ電池電圧が最大値となった後所定値だけ
降圧したか否かの判定を前記所定時間経過時以後に継続
的に実行することを特徴とする充電装置を作り出した。
なおこの充電装置に、充電電流の監視手段を付加し、さ
らに充電電流が所定範囲外になったときの電池電圧にか
えて充電電流が所定範囲内であったときの電池電圧を用
いる手段を付加することが好ましい。あるいは、電池電
圧の所定時間毎の変動分が最大変動分から所定値だけ減
じた値以下となったときにも、充電電流を停止させる手
段を付加してもよい。
電池に充電電流を流した状態で電池電圧を監視し、電池
電圧が最大値となった後所定値だけ降圧したときに充電
電流を停止させる充電装置において、充電開始から所定
時間経過時以後に電池電圧の昇圧が検出されたときには
前記所定値としてゼロではない第１所定値を用い、前記
所定時間経過以後に電池電圧の昇圧が検出されるまでの
間は前記所定値として第２所定値を用い、前記第１所定
値の絶対値が前記第２所定値の絶対値より小さく設定さ
れており、前記所定時間が過放電電池の充電開始直後に
発生する一時的電圧変動現象の継続時間より長く設定さ
れており、かつ電池電圧が最大値となった後所定値だけ
降圧したか否かの判定を前記所定時間経過時以後に継続
的に実行することを特徴とする充電装置を作り出した。
なおこの充電装置に、充電電流の監視手段を付加し、さ
らに充電電流が所定範囲外になったときの電池電圧にか
えて充電電流が所定範囲内であったときの電池電圧を用
いる手段を付加することが好ましい。あるいは、電池電
圧の所定時間毎の変動分が最大変動分から所定値だけ減
じた値以下となったときにも、充電電流を停止させる手
段を付加してもよい。
【０００５】
【作用】前述のように、過放電された電池に充電する
と、電池電圧は一旦急激に昇圧したあと急激に降圧し、
ついで徐々に降圧されたあと徐々に昇圧されてゆく。本
発明によると、この一時的な電圧変動現象の継続時間よ
り長く設定されている所定時間が経過した後に電池電圧
が昇圧してゆく現象が検出されるまでの間、すなわち過
放電された電池の電池電圧が徐々に昇圧されてゆくまで
の間は、−ΔＶの判定の基準値として絶対値の大きい第
２所定値が用いられる。ここで第２所定値は所定時間経
過後に生じる一時的でゆるやかな降圧幅以上にとってお
けるから、本発明によると過放電電池の充電開始直後に
生じる一時的電圧変動現象を満充電後の降圧現象と誤判
断して充電を停止してしまうことを回避できる。さらに
この間も−ΔＶの判定を禁止してしまうわけではないか
ら、充電済み電池が誤って再充電されても、著しく過充
電されることはない。適正に充電されてゆく場合には、
所定時間経過時以後に昇圧現象が生じることから、−Δ
Ｖの判定の基準値に絶対値の小さい第１所定値が用いら
れることになる。このため満充電に達して電池電圧が最
大となったのちわずかに降圧すれば、それで充電が停止
され、過充電が有効に防止される。
と、電池電圧は一旦急激に昇圧したあと急激に降圧し、
ついで徐々に降圧されたあと徐々に昇圧されてゆく。本
発明によると、この一時的な電圧変動現象の継続時間よ
り長く設定されている所定時間が経過した後に電池電圧
が昇圧してゆく現象が検出されるまでの間、すなわち過
放電された電池の電池電圧が徐々に昇圧されてゆくまで
の間は、−ΔＶの判定の基準値として絶対値の大きい第
２所定値が用いられる。ここで第２所定値は所定時間経
過後に生じる一時的でゆるやかな降圧幅以上にとってお
けるから、本発明によると過放電電池の充電開始直後に
生じる一時的電圧変動現象を満充電後の降圧現象と誤判
断して充電を停止してしまうことを回避できる。さらに
この間も−ΔＶの判定を禁止してしまうわけではないか
ら、充電済み電池が誤って再充電されても、著しく過充
電されることはない。適正に充電されてゆく場合には、
所定時間経過時以後に昇圧現象が生じることから、−Δ
Ｖの判定の基準値に絶対値の小さい第１所定値が用いら
れることになる。このため満充電に達して電池電圧が最
大となったのちわずかに降圧すれば、それで充電が停止
され、過充電が有効に防止される。
【０００６】
【発明の効果】本発明によると、過放電電池の充電開始
時に生じる一時的でゆるやかな降圧時（図５Ａ２）には
絶対値の大きい第２所定値以上降圧しないと充電停止さ
れないため、過放電電池に対する充電がその初期に停止
されてしまうことがない。また誤って充電済み電池を再
充電しても、電圧降下による充電停止作用が禁止されて
いないから著しい過充電は防止される。さらに満充電後
の電圧降下時には絶対値の小さい第１所定値と比較され
るために、満充電後すみやかに充電停止され、過充電が
効果的に防止される。このようにして本発明によると過
充電や充電不足が効果的に防止されるため、電池寿命の
長期化が図られる。
時に生じる一時的でゆるやかな降圧時（図５Ａ２）には
絶対値の大きい第２所定値以上降圧しないと充電停止さ
れないため、過放電電池に対する充電がその初期に停止
されてしまうことがない。また誤って充電済み電池を再
充電しても、電圧降下による充電停止作用が禁止されて
いないから著しい過充電は防止される。さらに満充電後
の電圧降下時には絶対値の小さい第１所定値と比較され
るために、満充電後すみやかに充電停止され、過充電が
効果的に防止される。このようにして本発明によると過
充電や充電不足が効果的に防止されるため、電池寿命の
長期化が図られる。
【０００７】
【実施例】次に本発明を具現化した一実施例について説
明する。図２はこの実施例のシステム構成を示してお
り、商用交流電流が入力フィルタ２でノイズ除去された
のち整流平滑回路４で整流平滑化され、これがトランス
８との間に設定されたスイッチング素子６によってオン
・オフされる。トランス８には補助巻線８ａが設けら
れ、ここからの起電力が補助電源１６に入力されて１次
側制御回路１４に加えられる。１次測制御回路１４はス
イッチング素子６のオン・オフを制御する。スイッチン
グ素子６は充電電流をデューティ比制御し、トランス８
は商用電源を適正充電圧に降圧する。
明する。図２はこの実施例のシステム構成を示してお
り、商用交流電流が入力フィルタ２でノイズ除去された
のち整流平滑回路４で整流平滑化され、これがトランス
８との間に設定されたスイッチング素子６によってオン
・オフされる。トランス８には補助巻線８ａが設けら
れ、ここからの起電力が補助電源１６に入力されて１次
側制御回路１４に加えられる。１次測制御回路１４はス
イッチング素子６のオン・オフを制御する。スイッチン
グ素子６は充電電流をデューティ比制御し、トランス８
は商用電源を適正充電圧に降圧する。
【０００８】トランス８の出力は整流平滑回路１０で整
流平滑化されたあと、バッテリパック１２に加えられ
る。これによりバッテリパック１２に内蔵されている電
池に充電電流が流される。充電電流の導通路１１には電
流検出回路２０，電圧検出回路２２が接続されており、
充電電流信号と充電電圧信号が２次側制御回路２６に入
力される。またバッテリパック１２に隣接する位置に温
度検出回路２４が設けられており、この温度信号も２次
側制御回路２６に入力される。
流平滑化されたあと、バッテリパック１２に加えられ
る。これによりバッテリパック１２に内蔵されている電
池に充電電流が流される。充電電流の導通路１１には電
流検出回路２０，電圧検出回路２２が接続されており、
充電電流信号と充電電圧信号が２次側制御回路２６に入
力される。またバッテリパック１２に隣接する位置に温
度検出回路２４が設けられており、この温度信号も２次
側制御回路２６に入力される。
【０００９】２次側制御回路２６には補助電源回路１８
からの電源が加えられている。２次側制御回路２６は、
充電電流と充電電圧と温度の信号に基づいてデューティ
比をあげるか否かを決定し、これに応じてフィードバッ
ク回路２８を介してデューティ比信号を１次側制御回路
１４に送る。
からの電源が加えられている。２次側制御回路２６は、
充電電流と充電電圧と温度の信号に基づいてデューティ
比をあげるか否かを決定し、これに応じてフィードバッ
ク回路２８を介してデューティ比信号を１次側制御回路
１４に送る。
【００１０】図３は２次側制御回路２６によって実行さ
れる処理手順を示している。ステップＳ２は充電開始後
Ｔ１時間経過したか否かを判別するものであり、Ｔ１経
過していなければ、他の処理をスキップしてステップＳ
３４に至る。ここでＴ１は、過放電された電池に充電し
たときに生じる一時的で急激な電圧変動の継続時間より
も若干長い時間に設定されている。図５のグラフＡに示
すように、過放電された電池が充電されると、充電開始
後Ｔ１以内に、急激な昇圧（Ａ４）と降圧（Ａ３）は終
了し、電池電圧はゆるやかに降圧しはじめる（Ａ２）。
れる処理手順を示している。ステップＳ２は充電開始後
Ｔ１時間経過したか否かを判別するものであり、Ｔ１経
過していなければ、他の処理をスキップしてステップＳ
３４に至る。ここでＴ１は、過放電された電池に充電し
たときに生じる一時的で急激な電圧変動の継続時間より
も若干長い時間に設定されている。図５のグラフＡに示
すように、過放電された電池が充電されると、充電開始
後Ｔ１以内に、急激な昇圧（Ａ４）と降圧（Ａ３）は終
了し、電池電圧はゆるやかに降圧しはじめる（Ａ２）。
【００１１】図３のステップＳ４以下はＴ１経過した
後、ΔＴ１毎に実行される。 ステップＳ６では電池電
圧Ｖｎを所定値Ｖａと比較する。ここで所定値Ｖａは定
格１２ボルトの電池が充電されているかあるいは定格１
２ボルト以下の電池が充電されているかを判別できる値
に設定されている。定格１２ボルトの電池が充電されて
いればステップＳ６がイエスとなり、定格９．６ボルト
かまたは７．２ボルトの電池が充電されていればステッ
プＳ６がノーとなる。定格１２ボルトの電池が充電され
ている場合にはステップＳ８でＦ１フラグがセットさ
れ、９．６ボルトかあるいは７．２ボルトの電池の場合
にはステップＳ８がスキップされ、Ｆ１フラグはセット
されない。
後、ΔＴ１毎に実行される。 ステップＳ６では電池電
圧Ｖｎを所定値Ｖａと比較する。ここで所定値Ｖａは定
格１２ボルトの電池が充電されているかあるいは定格１
２ボルト以下の電池が充電されているかを判別できる値
に設定されている。定格１２ボルトの電池が充電されて
いればステップＳ６がイエスとなり、定格９．６ボルト
かまたは７．２ボルトの電池が充電されていればステッ
プＳ６がノーとなる。定格１２ボルトの電池が充電され
ている場合にはステップＳ８でＦ１フラグがセットさ
れ、９．６ボルトかあるいは７．２ボルトの電池の場合
にはステップＳ８がスキップされ、Ｆ１フラグはセット
されない。
【００１２】次にステップＳ１０では、ΔＴ１前の電池
電圧Ｖｏから今回の電池電圧Ｖｎがどれだけ変化したか
を演算し、それをΔＶｎとして記憶する。これが、図５
に例示するΔＶに相当する。なお図５中の添字の値は便
宜的数値で示されており、また時間幅は拡大して図示さ
れている。
電圧Ｖｏから今回の電池電圧Ｖｎがどれだけ変化したか
を演算し、それをΔＶｎとして記憶する。これが、図５
に例示するΔＶに相当する。なお図５中の添字の値は便
宜的数値で示されており、また時間幅は拡大して図示さ
れている。
【００１３】次にステップＳ１２でＦ２フラグがセット
されているか否か判別される。ここでＦ２フラグはステ
ップＳ１６でセットされるものであり、ΔＶｎ＞ΔＶｏ
のとき、すなわち所定時間（ΔＴ１）内の変動幅ΔＶｎ
が前回の変動幅ΔＶｏより大きくなったときにセットさ
れている。図１に示す例では、期間ＰＴ１の間は所定時
間内の変動幅はほとんど変化せず、期間ＰＴ２になると
変動幅は大きくなる。すなわち昇圧速度が上昇する。そ
こで期間ＰＴ２になったとき以後、Ｆ２フラグはオンさ
れるのである。
されているか否か判別される。ここでＦ２フラグはステ
ップＳ１６でセットされるものであり、ΔＶｎ＞ΔＶｏ
のとき、すなわち所定時間（ΔＴ１）内の変動幅ΔＶｎ
が前回の変動幅ΔＶｏより大きくなったときにセットさ
れている。図１に示す例では、期間ＰＴ１の間は所定時
間内の変動幅はほとんど変化せず、期間ＰＴ２になると
変動幅は大きくなる。すなわち昇圧速度が上昇する。そ
こで期間ＰＴ２になったとき以後、Ｆ２フラグはオンさ
れるのである。
【００１４】期間ＰＴ１以内であってＦ２フラグがセッ
トされていない間は、ステップＳ１４をΔＴ１毎に実行
する。期間ＰＴ２となってＦ２フラグがセットされてし
まうと、ステップＳ１４，Ｓ１６はスキップされる。
トされていない間は、ステップＳ１４をΔＴ１毎に実行
する。期間ＰＴ２となってＦ２フラグがセットされてし
まうと、ステップＳ１４，Ｓ１６はスキップされる。
【００１５】期間ＰＴ２になって昇圧速度が上昇しはじ
めると、ステップＳ１８が実行される。ここでは今回の
変動幅ΔＶｎが今までの最大変動幅ΔＶＭＡＸよりも大
きいか否かを判別するものであり、図５のΔＶ１→ΔＶ
２→ΔＶ３→ΔＶ４までの間は今回の変動幅がそれまで
の最大値を上まわるため、ステップＳ２０で最大変動幅
を更新する。図５のΔＶ４→ΔＶ５ではステップＳ１８
がノーとなる。すなわち変動幅が最大値となったとき以
後はステップＳ２２が実行される。
めると、ステップＳ１８が実行される。ここでは今回の
変動幅ΔＶｎが今までの最大変動幅ΔＶＭＡＸよりも大
きいか否かを判別するものであり、図５のΔＶ１→ΔＶ
２→ΔＶ３→ΔＶ４までの間は今回の変動幅がそれまで
の最大値を上まわるため、ステップＳ２０で最大変動幅
を更新する。図５のΔＶ４→ΔＶ５ではステップＳ１８
がノーとなる。すなわち変動幅が最大値となったとき以
後はステップＳ２２が実行される。
【００１６】ステップＳ２２は定格１２ボルトの電池か
あるいは９．６ないし７．２ボルトの電池かを判別する
ものであり、定格１２ボルトの場合には、今回の変動分
ΔＶｎが、それまでの最大変動分ΔＶＭＡＸから所定値
ΔＶβを減じた値以下かどうか判別される（ステップＳ
２４）。図５に示すように、最大値ΔＶＭＡＸ（この場
合ΔＶ４）からΔＶβ小さい変動分（この場合ΔＶ６）
となるとちょうど満充電状態となる値になっている。ス
テップＳ２４はΔＶ５のときにはノーとなり、ΔＶ６の
ときにはイエスとなるのである。ステップＳ２４がイエ
スとなると、ステップＳ３２で充電電流を停止させる。
あるいは９．６ないし７．２ボルトの電池かを判別する
ものであり、定格１２ボルトの場合には、今回の変動分
ΔＶｎが、それまでの最大変動分ΔＶＭＡＸから所定値
ΔＶβを減じた値以下かどうか判別される（ステップＳ
２４）。図５に示すように、最大値ΔＶＭＡＸ（この場
合ΔＶ４）からΔＶβ小さい変動分（この場合ΔＶ６）
となるとちょうど満充電状態となる値になっている。ス
テップＳ２４はΔＶ５のときにはノーとなり、ΔＶ６の
ときにはイエスとなるのである。ステップＳ２４がイエ
スとなると、ステップＳ３２で充電電流を停止させる。
【００１７】定格が９．６ないし７．２ボルトの電池の
場合にはステップＳ２２がノーとなり、ステップＳ２６
で今回の変動分ΔＶｎがそれまでの最大変動分ΔＶＭＡ
Ｘから所定値ΔＶαを減じた値以下かどうか判別され
る。定格電圧が９．６か７．２ボルトの場合には、変動
分ΔＶｎが最大変動分ΔＶＭＡＸからΔＶαだけ小さく
なるタイミングが丁度満充電状態となるように設定され
ている。このように、所定値ΔＶαとΔＶβが定格電圧
によって切換られるために、いづれの電池でも満充電タ
イミングのごく近傍のタイミングで充電が停止される。
場合にはステップＳ２２がノーとなり、ステップＳ２６
で今回の変動分ΔＶｎがそれまでの最大変動分ΔＶＭＡ
Ｘから所定値ΔＶαを減じた値以下かどうか判別され
る。定格電圧が９．６か７．２ボルトの場合には、変動
分ΔＶｎが最大変動分ΔＶＭＡＸからΔＶαだけ小さく
なるタイミングが丁度満充電状態となるように設定され
ている。このように、所定値ΔＶαとΔＶβが定格電圧
によって切換られるために、いづれの電池でも満充電タ
イミングのごく近傍のタイミングで充電が停止される。
【００１８】充電継続中はステップＳ２８，Ｓ３０で前
回の電圧値Ｖｏおよび前回の変動分ΔＶｏを新しいもの
に更新し、次回の処理に備える。この実施例でわかるよ
うに、ステップＳ２４とＳ２６とＳ３２によって、変動
分ΔＶｎが最大変動分ΔＶＭＡＸから所定値ΔＶαまた
はΔＶβを減じた値以下となったときに充電停止する処
理が実行される。またステップＳ１８とＳ２０とによっ
て最大変動分ΔＶＭＡＸを記憶しておく処理が実行され
る。
回の電圧値Ｖｏおよび前回の変動分ΔＶｏを新しいもの
に更新し、次回の処理に備える。この実施例でわかるよ
うに、ステップＳ２４とＳ２６とＳ３２によって、変動
分ΔＶｎが最大変動分ΔＶＭＡＸから所定値ΔＶαまた
はΔＶβを減じた値以下となったときに充電停止する処
理が実行される。またステップＳ１８とＳ２０とによっ
て最大変動分ΔＶＭＡＸを記憶しておく処理が実行され
る。
【００１９】次に図４の処理について説明する。図４の
処理は、充電開始後Ｔ１経過したときにはじめて実行さ
れ、ついでΔＴ２おきに実行されるようにプログラムさ
れている。ステップＳ４０では電池電圧を読みとりこれ
をＶとして記憶する。次にステップＳ４２で今までの最
大電圧ＶＭＡＸと比較する。
処理は、充電開始後Ｔ１経過したときにはじめて実行さ
れ、ついでΔＴ２おきに実行されるようにプログラムさ
れている。ステップＳ４０では電池電圧を読みとりこれ
をＶとして記憶する。次にステップＳ４２で今までの最
大電圧ＶＭＡＸと比較する。
【００２０】図５のグラフＡに示すように、過放電電池
を充電する場合には、Ｔ１以内に一時的で急激な昇圧降
圧現象は終了し、Ｔ１経過時およびその後しばらくは降
圧する。満充電された電池を再度充電する場合にも、Ｔ
１経過時およびその後は降圧する。このためこのような
電池に対する充電時にはＴ１経過時およびその後しばら
くの間はステップＳ４２がノーとなる。一方グラフＣに
示すように電池電圧が上昇している場合には今回の電圧
Ｖが今までの最大電圧ＶＭＡＸより大きくなる。このた
めステップＳ４２がイエスとなり、そのときはステップ
Ｓ４４で最大値ＶＭＡＸを更新し、Ｆ３フラグをセット
する（ステップＳ４６）。すなわち図５において、正常
電池の場合にはタイミングＣ１で、過放電電池の場合に
はタイミングＡ１でＦ３フラグがセットされる。一方満
充電済電池の場合と過放電電池でタイミングＡ１以前は
Ｆ３フラグがセットされない。
を充電する場合には、Ｔ１以内に一時的で急激な昇圧降
圧現象は終了し、Ｔ１経過時およびその後しばらくは降
圧する。満充電された電池を再度充電する場合にも、Ｔ
１経過時およびその後は降圧する。このためこのような
電池に対する充電時にはＴ１経過時およびその後しばら
くの間はステップＳ４２がノーとなる。一方グラフＣに
示すように電池電圧が上昇している場合には今回の電圧
Ｖが今までの最大電圧ＶＭＡＸより大きくなる。このた
めステップＳ４２がイエスとなり、そのときはステップ
Ｓ４４で最大値ＶＭＡＸを更新し、Ｆ３フラグをセット
する（ステップＳ４６）。すなわち図５において、正常
電池の場合にはタイミングＣ１で、過放電電池の場合に
はタイミングＡ１でＦ３フラグがセットされる。一方満
充電済電池の場合と過放電電池でタイミングＡ１以前は
Ｆ３フラグがセットされない。
【００２１】電池電圧が降下するときはステップＳ４２
がノーとなる。電圧が降下するのは、図５のＢ２に示す
ように充電済み電池の再充電時、Ａ２に示すように過放
電電池の充電初期に生じる一時的降圧時、ならびにＣ
３，Ａ３に示す満充電後の電圧降下時に生じる。ここで
Ｂ２，Ａ２に示す前者のケースではＦ３フラグがセット
されておらず、Ｃ３，Ａ３に示す後者の降圧時にはＦ３
フラグがセットされている。そこでＡ２，Ｂ２に示す降
圧時には図４のステップＳ５２が実行され、Ａ３，Ｃ３
に示す降圧時には図４のステップＳ５４が実行される。
すなわちＡ３，Ｃ３に示すように、所定時間Ｔ１の経過
後に昇圧現象が発生し、その後に降圧するときには第１
所定値−ΔＶＳ１と比較され（ステップＳ５４）、所定
時間Ｔ１の経過後に昇圧現象が生じないうちに降圧する
際には第２所定値−ΔＶＳ２と比較される（ステップＳ
５２）。第１所定値−ΔＶＳ１の絶対値は第２所定値−
ΔＶＳ２の絶対値よりも小さく設定されている。また第
２所定値−ΔＶＳ２の絶対値は図５の−ΔＶに示す過放
電電池の一時的でゆるやかな降圧分−ΔＶの絶対値より
大きく設定されている。このため、図中Ａ２に示す降下
中に充電が停止することはない。一方Ｂ２に示すよう
に、満充電電池が第２所定値−ΔＶＳ２だけ降圧すると
充電は停止される。すなわちタイミングＡ１以前に充電
が停止される。さらにＡ３，Ｃ３に示す降圧時には絶対
値の小さい第１所定値−ΔＶＳ１と比較され、ピーク直
後に充電は停止される。なお図３のステップＳ３２と図
４のステップＳ５６は独立に働くため、通常は図３のス
テップＳ３２が先行して実行され、ピーク近傍で充電は
停止される。そして何かの都合で充電が停止されないと
きに図４のステップＳ５６で充電が停止される。
がノーとなる。電圧が降下するのは、図５のＢ２に示す
ように充電済み電池の再充電時、Ａ２に示すように過放
電電池の充電初期に生じる一時的降圧時、ならびにＣ
３，Ａ３に示す満充電後の電圧降下時に生じる。ここで
Ｂ２，Ａ２に示す前者のケースではＦ３フラグがセット
されておらず、Ｃ３，Ａ３に示す後者の降圧時にはＦ３
フラグがセットされている。そこでＡ２，Ｂ２に示す降
圧時には図４のステップＳ５２が実行され、Ａ３，Ｃ３
に示す降圧時には図４のステップＳ５４が実行される。
すなわちＡ３，Ｃ３に示すように、所定時間Ｔ１の経過
後に昇圧現象が発生し、その後に降圧するときには第１
所定値−ΔＶＳ１と比較され（ステップＳ５４）、所定
時間Ｔ１の経過後に昇圧現象が生じないうちに降圧する
際には第２所定値−ΔＶＳ２と比較される（ステップＳ
５２）。第１所定値−ΔＶＳ１の絶対値は第２所定値−
ΔＶＳ２の絶対値よりも小さく設定されている。また第
２所定値−ΔＶＳ２の絶対値は図５の−ΔＶに示す過放
電電池の一時的でゆるやかな降圧分−ΔＶの絶対値より
大きく設定されている。このため、図中Ａ２に示す降下
中に充電が停止することはない。一方Ｂ２に示すよう
に、満充電電池が第２所定値−ΔＶＳ２だけ降圧すると
充電は停止される。すなわちタイミングＡ１以前に充電
が停止される。さらにＡ３，Ｃ３に示す降圧時には絶対
値の小さい第１所定値−ΔＶＳ１と比較され、ピーク直
後に充電は停止される。なお図３のステップＳ３２と図
４のステップＳ５６は独立に働くため、通常は図３のス
テップＳ３２が先行して実行され、ピーク近傍で充電は
停止される。そして何かの都合で充電が停止されないと
きに図４のステップＳ５６で充電が停止される。
【００２２】なお図３のステップＳ４ないし図４のステ
ップＳ４０において、電源変動等に起因する一時的異常
電池電圧を入力しないように、図６の処理が用意されて
いる。これは極めて短時間で繰り返し実行されるように
プログラムされている。
ップＳ４０において、電源変動等に起因する一時的異常
電池電圧を入力しないように、図６の処理が用意されて
いる。これは極めて短時間で繰り返し実行されるように
プログラムされている。
【００２３】まずステップＳ６０で充電電流値Ｉを入力
する。次にステップＳ６２で電流値が所定範囲内か否か
判別する。図７に示すように、充電電流は所定値となる
ように制御されているが、大きな電源変動等があると、
充電電流は所定値からずれ許容範囲外にはみでる。
する。次にステップＳ６２で電流値が所定範囲内か否か
判別する。図７に示すように、充電電流は所定値となる
ように制御されているが、大きな電源変動等があると、
充電電流は所定値からずれ許容範囲外にはみでる。
【００２４】そしてはみでた場合にはステップＳ６２が
ノーとなるためステップＳ６４でＣフラグをセットす
る。
ノーとなるためステップＳ６４でＣフラグをセットす
る。
【００２５】ステップＳ６８ではＣフラグのオン・オフ
を判定し、Ｃフラグがセットされていなければ、すなわ
ちステップＳ６８がノーならばステップＳ６６で入力さ
れた電圧値Ｖｎをそのまま使用し、一方電源変動等によ
って範囲外の値となっているときはステップＳ７２でそ
の直前の値Ｖｏを今回の値Ｖｎとする。またステップＳ
７４で前回の値Ｖｏを更新しておく。このようにする
と、図７のように今回の読みＶｎが一時的に異常となる
と、それまでの値Ｖｏにおきかえられるため、ノイズの
影響が直接に充電の停止制御に反映することが防止され
る。
を判定し、Ｃフラグがセットされていなければ、すなわ
ちステップＳ６８がノーならばステップＳ６６で入力さ
れた電圧値Ｖｎをそのまま使用し、一方電源変動等によ
って範囲外の値となっているときはステップＳ７２でそ
の直前の値Ｖｏを今回の値Ｖｎとする。またステップＳ
７４で前回の値Ｖｏを更新しておく。このようにする
と、図７のように今回の読みＶｎが一時的に異常となる
と、それまでの値Ｖｏにおきかえられるため、ノイズの
影響が直接に充電の停止制御に反映することが防止され
る。
【図１】充電時の電池電圧の変化パターンを示す図
【図２】実施例のシステム図
【図３】第１の処理手順図
【図４】第２の処理手順図
【図５】第１，第２の処理手順の作用を説明する図
【図６】第３の処理手順図
【図７】第３の処理手順の作用を説明する図
ステップＳ２４，２６；電圧変動幅ΔＶｎと最大変動分
ΔＶＭＡＸから所定値ΔＶα，ΔＶβを減じた値を比較
する処理 ステップＳ５４；第１所定値と比較するステップ ステップＳ５２；第２所定値と比較するステップ
ΔＶＭＡＸから所定値ΔＶα，ΔＶβを減じた値を比較
する処理 ステップＳ５４；第１所定値と比較するステップ ステップＳ５２；第２所定値と比較するステップ
Claims (3)
- 【請求項１】 電池に充電電流を流した状態で電池電圧
を監視し、電池電圧が最大値となった後所定値だけ降圧
したときに充電電流を停止させる充電装置において、 充電開始から所定時間経過時以後に電池電圧の昇圧が検
出されたときには、前記所定値としてゼロではない第１
所定値を用い、 前記所定時間経過時以後に電池電圧の昇圧が検出される
までの間は、前記所定値として第２所定値を用い、 前記第１所定値の絶対値が前記第２所定値の絶対値より
小さく設定されており、 前記所定時間が過放電電池の充電開始直後に発生する一
時的電圧変動現象の継続時間より長く設定されており、
かつ 電池電圧が最大値となった後所定値だけ降圧したか否か
の判定を前記所定時間経過時以後に継続的に実行するこ
とを特徴とする充電装置。 - 【請求項２】 請求項１の充電装置に、監視された電池
電圧の一時的記憶手段と充電電流の監視手段と、監視さ
れた充電電流が所定範囲外のときには直前に所定範囲内
であったときの電池電圧を監視された電池電圧とする手
段を付加したことを特徴とする充電装置。 - 【請求項３】 請求項１の充電装置に、所定時間毎の電
池電圧の変動分を監視する手段と、監視された変動分の
最大値を抽出して記憶する手段と、監視された変動分が
最大変動分から所定値を減じた値以下となったときにも
充電電流を停止させる手段とを付加したことを特徴とす
る充電装置。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4245621A JPH082149B2 (ja) | 1992-08-20 | 1992-08-20 | 充電装置 |
| US08/107,120 US5449996A (en) | 1992-08-20 | 1993-08-17 | Battery charger with improved change stopping capability |
| DE4327979A DE4327979C2 (de) | 1992-08-20 | 1993-08-19 | Verfahren zum Laden einer Batterie |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4245621A JPH082149B2 (ja) | 1992-08-20 | 1992-08-20 | 充電装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0678469A JPH0678469A (ja) | 1994-03-18 |
| JPH082149B2 true JPH082149B2 (ja) | 1996-01-10 |
Family
ID=17136409
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4245621A Expired - Lifetime JPH082149B2 (ja) | 1992-08-20 | 1992-08-20 | 充電装置 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5449996A (ja) |
| JP (1) | JPH082149B2 (ja) |
| DE (1) | DE4327979C2 (ja) |
Families Citing this family (112)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GR1001561B (el) * | 1993-03-19 | 1994-04-29 | Eleytherios Tsantilis | Βηματικό σύστημα φόρτισης,αλληλεπιδραστικά αυτοπροσαρμοζόμενο στήν ονομαστική ηλεκτρική τάση της μπαταρίας. |
| US5557190A (en) * | 1994-02-28 | 1996-09-17 | Black & Decker Inc. | Battery recharging system with signal-to-noise responsive falling voltage slope charge termination |
| US5642031A (en) * | 1994-02-28 | 1997-06-24 | Black & Decker Inc. | Battery recharging system with state of charge detection that initially detects whether a battery to be charged is already at or near full charge to prevent overcharging |
| FI99176C (fi) * | 1994-11-11 | 1997-10-10 | Nokia Mobile Phones Ltd | Menetelmä erityyppisten akkujen nopeata lataamista varten |
| US7706991B2 (en) | 1996-07-29 | 2010-04-27 | Midtronics, Inc. | Alternator tester |
| US6051976A (en) * | 1996-07-29 | 2000-04-18 | Midtronics, Inc. | Method and apparatus for auditing a battery test |
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| US6445158B1 (en) | 1996-07-29 | 2002-09-03 | Midtronics, Inc. | Vehicle electrical system tester with encoded output |
| US6566883B1 (en) | 1999-11-01 | 2003-05-20 | Midtronics, Inc. | Electronic battery tester |
| US8872517B2 (en) | 1996-07-29 | 2014-10-28 | Midtronics, Inc. | Electronic battery tester with battery age input |
| US6331762B1 (en) | 1997-11-03 | 2001-12-18 | Midtronics, Inc. | Energy management system for automotive vehicle |
| US8198900B2 (en) | 1996-07-29 | 2012-06-12 | Midtronics, Inc. | Automotive battery charging system tester |
| US6329793B1 (en) | 1996-07-29 | 2001-12-11 | Midtronics, Inc. | Method and apparatus for charging a battery |
| US6351102B1 (en) | 1999-04-16 | 2002-02-26 | Midtronics, Inc. | Automotive battery charging system tester |
| US6081098A (en) | 1997-11-03 | 2000-06-27 | Midtronics, Inc. | Method and apparatus for charging a battery |
| US6850037B2 (en) | 1997-11-03 | 2005-02-01 | Midtronics, Inc. | In-vehicle battery monitor |
| US6040685A (en) * | 1996-08-16 | 2000-03-21 | Total Battery Management, Inc. | Energy transfer and equalization in rechargeable lithium batteries |
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| US6586941B2 (en) | 2000-03-27 | 2003-07-01 | Midtronics, Inc. | Battery tester with databus |
| US7705602B2 (en) | 1997-11-03 | 2010-04-27 | Midtronics, Inc. | Automotive vehicle electrical system diagnostic device |
| US8958998B2 (en) | 1997-11-03 | 2015-02-17 | Midtronics, Inc. | Electronic battery tester with network communication |
| US7688074B2 (en) | 1997-11-03 | 2010-03-30 | Midtronics, Inc. | Energy management system for automotive vehicle |
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