JP2007097282A - バッテリ用制御装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】多種多様なバッテリの充電または放電を正しく制御することができるバッテリ用制御装置を提供する。
【解決手段】バッテリ5の充電と放電とを制御するに当たり必要なバッテリ品種毎の制御パラメータを記憶した保存用メモリ40を備える。前記制御パラメータを使用してバッテリ5の品種毎の制御手順を作成し、この制御手順通りにバッテリ5の充電制御、放電制御を行う充電・放電処理部43を備えている。
【選択図】 図2

Description

本発明は、例えばゴルフカートに搭載されているバッテリの充電・放電を制御するためのバッテリ用制御装置に関するものである。
従来、電動式のゴルフカートに搭載されているバッテリは、車種固有のものであり、車種が異なるゴルフカートのバッテリとは品種が異なることが多い。このため、従来のゴルフカートに車種が異なるゴルフカートのバッテリを搭載すると、充電制御と放電制御の方法が異なることが原因でバッテリの寿命が著しく短くなるおそれがある。
一方、ゴルフカート用バッテリは一般に高価な部品であるため、バッテリの寿命あるいは破損等により使用できなくなったときに安価な他の車種用のバッテリを搭載してしまうことがある。しかし、このように他の車種用のバッテリを載せ換えるに当っては、上述した不具合が生じるおそれがあるから、本来、他の車種用のバッテリを流用することはできない。このため、従来のゴルフカートにおいては、車種が異なるゴルフカート用のバッテリを充放電の制御方法の違いに影響を受けることなく搭載できるようにすることが要請されていた。
この要請に応えるためには、例えば特許文献1に開示されているように、バッテリの品種毎に充放電の制御方法が切り替わる構成のバッテリー用制御装置を使用することが考えられる。
特許文献1に示されているバッテリ用制御装置は、使用可能な全てのバッテリの品種毎の特性値を記憶した記憶手段と、前記特性値にしたがって放電制御と充電制御とを行うマイコンとを備えている。前記特性値は、バッテリの充電時と放電時とにおける電圧電流特性を示す値であり、前記マイコンは、この電圧電流特性が得られるように充電電流と放電電流とを制御する。
特開平3−203525号公報(第2−3頁、第1図)
特許文献1に示されている従来のバッテリ用制御装置においては、使用可能な全てのバッテリの特性値を記憶部に記憶させている。この特性値は、バッテリの充電時と放電時の電圧電流特性からなり、例えば、充電制御や放電制御を行うときの具体的な電流・電圧値や、電流や電圧の印加・停止時期または増減時期などの決められた制御手順を示す数値である。
上述した従来のバッテリ用制御装置は、このような多くの数値データをバッテリの種類分だけ記憶手段に記憶させている。このため、このバッテリ用制御装置においては、前記記憶手段に使用するメモリとして記憶容量が大きく高価なものを使用しなければならないという問題があった。
また、この従来のバッテリ用制御装置において、使用可能なバッテリの種類を増やすためには、上述した多くの数値データを記憶手段に記憶させなければならない。このため、従来のバッテリ用制御装置では、このデータの格納作業が面倒であるという問題もあった。
本発明はこのような問題を解消するためになされたもので、多種多様なバッテリについて充電、放電を正しく制御することができるバッテリ用制御装置を提供することを目的とする。
この目的を達成するために、本発明に係るバッテリ用制御装置は、バッテリの充電と放電とのうち少なくとも一方を制御するに当たり必要なバッテリ品種毎の制御パラメータを記憶した記憶手段と、前記制御パラメータを使用してバッテリ品種毎の制御手順を作成し、この制御手順通りにバッテリを制御する制御手段とを備えているものである。
請求項2に記載した発明に係るバッテリ用制御装置は、請求項1に記載したバッテリ用制御装置において、バッテリ品種毎の制御パラメータを出力する特性情報発信手段と、
この特性情報発信手段から送信された制御パラメータの信号を受信する特性情報受信手段とを備え、記憶手段に、前記特性情報受信手段が受信した制御パラメータを記憶させたものである。
請求項3に記載した発明に係るバッテリ用制御装置は、請求項2に記載したバッテリ用制御装置において、特性情報発信手段を、特性情報受信手段側に設けられた接続部に着脱可能に接続したものである。
請求項4に記載した発明に係るバッテリ用制御装置は、請求項2または請求項3に記載したバッテリ用制御装置において、特性情報発信手段に、複数のバッテリ品種毎の制御パラメータを記憶する記憶手段と、この記憶手段に記憶させた複数のバッテリ品種毎の制御パラメータのうち1種類の制御パラメータを選択し出力する選択手段とを装備したものである。
請求項5に記載した発明に係るバッテリ用制御装置は、請求項1または請求項2に記載したバッテリ用制御装置において、記憶手段に複数のバッテリ品種の制御パラメータを記憶させ、前記複数のバッテリ品種の制御パラメータのうち1種類のバッテリ品種の制御パラメータを選択する選択手段を装備したものである。
請求項6に記載した発明に係るバッテリ用制御装置は、請求項5に記載したバッテリ用制御装置において、選択手段を、制御手段側に設けられた接続部に着脱可能に接続したものである。
本発明によれば、充電制御や放電制御を行うための制御手順を、使用するバッテリの種類の分だけ記憶手段に記憶させる必要がなくなる。このため、制御手順が判るような特性値を記憶手段に記憶させている従来のバッテリ用制御装置に較べて、記憶手段を構成するメモリとして記憶容量が相対的に少ないものを使用することができる。
また、新たなバッテリ品種のバッテリを使用する場合は、そのバッテリの充電制御、放電制御を行うために必要な制御パラメータのみを記憶手段に記憶させるだけでよく、制御手段のプログラムを変更する必要はない。このため、本発明に係るバッテリ用制御装置では、新規のバッテリであっても容易に使用することができる。
請求項2記載の発明によれば、特性情報発信手段から制御手段に送出するバッテリ品種毎の制御パラメータを変更することによって、多種多様なバッテリを容易に使用することができる。
請求項3記載の発明によれば、制御パラメータを送出するときだけ特性情報発信手段を接続部に接続し、バッテリの制御を行うときには特性情報発信手段を取外しておくことができる。このため、この発明によれば、バッテリの制御を行う通常の使用形態ではコンパクトなバッテリ用制御装置を提供することができる。
また、新たなバッテリを使用する場合は、このバッテリ用の制御パラメータを有する特性情報発信手段に容易に交換することができる。
請求項4記載の発明によれば、バッテリ品種の異なる複数のバッテリの制御パラメータを一つの特性情報発信手段によって供給することができる。このため、この発明に係るバッテリ用制御装置では、バッテリ品種の異なるバッテリを使用するときに制御パラメータを容易に変更することができる。
請求項5記載の発明によれば、バッテリ品種の異なるバッテリを使用するときには選択手段によって制御パラメータを切り替えることができる。このため、この発明に係るバッテリ用制御装置では、バッテリ品種の異なるバッテリを使用するときに制御パラメータを容易に変更することができる。
請求項6記載の発明によれば、制御パラメータを切り替えるときにバッテリ品種の異なるバッテリに交換したときだけ選択手段を接続部に接続し、バッテリの制御を行うときに選択手段を取外しておくことができる。このため、この発明によれば、バッテリの制御を行う通常の使用形態ではコンパクトなバッテリ用制御装置を提供することができる。
(第1の実施の形態)
以下、本発明に係るバッテリ用制御装置の一実施の形態を図1ないし図8によって詳細に説明する。
図1は本発明に係るバッテリ用制御装置を搭載したゴルフカートの構成を示すブロック図、図2は本発明に係るバッテリ用制御装置の構成を示すブロック図である。図3〜図5は充電制御の一例を示すグラフで、図3は密閉型鉛バッテリの場合を示し、図4は液式鉛バッテリの場合を示し、図5はNi−CdまたはNi−Mhバッテリの場合を示す。図6は放電制御の一例を示すグラフである。図7はバッテリ交換時の動作を説明するためのフローチャートである。図8はコントローラ側のメモリに複数のバッテリ品種の制御パラメータを記憶させた場合の動作を説明するためのフローチャートである。
図1において、符号1で示すものは、この実施の形態によるバッテリ用制御装置2を装備したゴルフカートを示す。このゴルフカート1には、後輪3を駆動する電動式の駆動ユニット4と、給電用バッテリ5と、自律運転を行うための自律走行装置6などを備えている。
前記駆動ユニット4は、駆動用モータ11と、トランスミッション12と、電磁ブレーキ13などによって構成されている。前記駆動用モータ11は、後述するコントローラ14に接続されており、このコントローラ14によって動作が制御される。また、このモータ11は、下り坂を下りるときには発電機として機能し、いわゆる回生制動を行うことができるように構成されている。
前記自律走行装置6は、従来からよく知られているものと同等のもので、このゴルフカート1が走行路(図示せず)に沿って走行するように前輪15を操舵するとともに、前記駆動用モータ11や電動式制動装置16などを使用して走行・停止の切り替えや走行速度の制御などを行う構成が採られている。この自律走行装置6は、前輪15の操舵系に設けられたステアリングモータ17と、ステアリングクラッチ18と、誘導線センサ19と、アクセルペダル20に設けられたアクセルスイッチ21およびアクセルポテンショメータ22と、ブレーキペダル23に設けられたブレーキスイッチ24およびブレーキ用モータ25などを備えている。この自律走行装置6の動作は、後述するコントローラ14に設けられた走行制御装置26によって制御される。また、このゴルフカート1の前端部には、図1に示すように、バンパスイッチ27と、追突防止センサ28と、障害物センサ29とが設けられている。追突防止センサ28は、車体の後端部にも設けられている。
前記バッテリ用制御装置2は、バッテリ5の充電制御と放電制御との両方をバッテリ5の品種(本明細書においては、これを単にバッテリ品種という)に対応させて実施する構成が採られており、図2に示すように、コントローラ14内に設けられたCPU31と、充電器32と、モータ制御用の走行駆動部33と、バッテリ温度検出部34と、バッテリ電圧検出部35と、バッテリ電流検出部36と、通信データ送受信部37と、電源処理部38と、コネクタなどからなる接続部39と、本発明でいう記憶手段を構成するデータ保存用メモリ40と、本発明でいう特性情報発信手段を構成するバッテリIDユニット41などを備えている。なお、図示してはいないが、コントローラ14は、商用電源などに接続するプラグを有する電源回路を備えており、バッテリ5の充電時には前記電源回路によって給電されるように構成されている。
前記CPU31は、本発明でいう特性情報受信手段を構成する通信処理部42と、本発明でいう制御手段を構成する充電・放電処理部43と、制御メモリ部44などによって構成されている。
前記通信処理部42は、通信データ送受信部37を介して後述するバッテリIDユニット41と通信を行うためのもので、バッテリIDユニット41にデータ送信命令を送る機能と、バッテリIDユニット41から送られたデータを充電・放電処理部43に送出する機能(ダウンロード機能)とを有している。このバッテリIDユニット41から送られるデータには、後述する制御パラメータが含まれている。
前記通信データ送受信部37は、前記接続部39と前記CPU31(通信処理部42)とを接続するためのインターフェイス回路によって構成されている。前記接続部39には、バッテリIDユニット41に電力を供給するための電源処理部38が接続されている。
CPU31の前記充電・放電処理部43は、バッテリIDユニット41から送られた制御パラメータを使用してバッテリ5の品種毎に充電制御と放電制御とを行うプログラムを有している。
詳述すると、この充電・放電処理部43は、前記データ中に含まれているバッテリ5の品種毎の制御パラメータを使用してバッテリ5の品種毎の充電手順と放電手順とを作成し、これらの制御手順通りにバッテリ5の充電と放電とを制御する。この充電・放電処理部43は、充電制御を行うときは充電器32に充電用制御信号を送り、放電制御を行うときは走行駆動部に放電用制御信号を送る。
前記制御パラメータは、バッテリIDユニット41からダウンロードした後に保存用メモリ40に書き込まれる。この制御パラメータを充電・放電処理部43が使用するときには、制御パラメータはCPU31の制御メモリ部44に読み込まれる。
前記充電器32は、前記充電・放電処理部43から送られてきた充電制御信号に基づいてバッテリ5に充電電流を流すとともに電圧を印加する。
前記走行駆動部33は、前記充電・放電処理部43から送られてきた放電制御信号に基づいてモータ駆動用電流と電圧とを制御する。また、この実施の形態による走行駆動部33は、下り坂を下りるときなどでは回生制動を行うためにモータ11を発電機として機能させ、このモータ11が発電した電力によりバッテリ5を充電するように構成されている。
前記バッテリ温度検出部34は、バッテリ5の温度を検出し、検出信号として前記充電・放電処理部43に送る。
前記バッテリ電圧検出部35は、バッテリ5の端子間電圧を検出し、検出信号として前記充電・放電処理部43に送る。
前記バッテリ電流検出部36は、バッテリ5を流れる電流を検出し、検出信号として前記充電・放電処理部43に送る。
前記バッテリIDユニット41は、CPU51と、バッテリ5の品種毎の制御パラメータを複数のバッテリ品種分だけ記憶したパラメータ保存用メモリ部52と、通信データ送受信部53と、電源処理部54と、前記複数の制御パラメータのうち一つを選択するためのID切り替えスイッチ55とを備えている。前記パラメータ保存用メモリ部52によって、請求項4に記載した発明でいう記憶手段が構成され、前記ID切り替えスイッチ55によって、請求項4に記載した発明でいう選択手段が構成されている。
この実施の形態によるバッテリIDユニット41は、コントローラ14とは別体に形成されており、前記接続部39に着脱可能に接続されている。このバッテリIDユニット41は、前記接続部39に接続されることにより、通信データ送受信部53と電源処理部54とがコントローラ14側の通信データ送受信部37と電源処理部38とにそれぞれ接続され、各部がコントローラ14から給電されてコントローラ14との間でデータ通信を行うことができるようになる。
バッテリIDユニット41の前記CPU51は、通信データ送受信部53を介してコントローラ14と通信する。また、このCPU51は、パラメータ保存用メモリ部52に記憶されている複数のバッテリ品種毎の制御パラメータのうちID切り替えスイッチ55により選択されたバッテリ品種の制御パラメータを前記通信によってコントローラ14に送る。
バッテリ5の品種毎の制御パラメータは、バッテリ5の品種を特定することができる数値データであって、バッテリ品種毎の充電と放電とを行う上で必要最低限の下記の(1)〜(9)で示す複数の数値データによって構成されている。
制御パラメータとしては、(1)種別、(2)初期容量、(3)充電最大電流値、(4)充電制御仕様、(5)充電終了条件、(6)放電最大電流、(7)放電電流温度係数、(8)放電停止電圧、(9)放電停止前アラーム表示電圧などがある。
(1)種別は、例えば鉛バッテリ、Ni−Cdバッテリ、Ni−Mhバッテリなどのバッテリの種別のうちいずれか一つの種別が設定されている。
(2)初期容量は、例えば60Ah、90Ah、120Ahなどのうちいずれか一つの容量値が設定されている。
(3)充電最大電流値は、例えば9A、10A、12Aなどのうちいずれか一つの電流値が設定されている。
(4)充電制御仕様は、例えば4段CC(図3参照)、CC−CV−CC(図4参照)、2段CC(図5参照)などの充電方法のうちいずれか一つの充電方法が設定されている。
(5)充電終了条件は、充電制御を終了する条件のことで、例えば充電時間をタイマーにより計時し、この充電時間が所定の終了時間に達したときや、所定の電圧降下が生じたときや、所定の温度変化が生じたときや、予め定めた最大電圧に達したときなどに充電を停止するように、これらのうちいずれか一つの条件が設定されている。
(6)放電最大電流は、例えば200A、250A、300Aなどのうちいずれか一つの電流値が設定されている。
(7)放電電流温度係数は、複数種類設定されている係数のうちいずれか一つの係数が設定されている。
(8)放電停止電圧は、放電を停止する電圧値のことで、放電電流に関連付けて複数種類設定されている電圧値に基づいて設定されている。
(9)放電停止前アラーム表示電圧は、放電を停止する直前にアラーム表示を行うときの電圧値のことで、放電電流に関連付けて複数種類設定されている電圧値に基づいて設定されている。
これらの9種類の制御パラメータは、バッテリIDユニット41からCPU31にダウンロードする他に、図2中に二点鎖線で示すように、パーソナルコンピュータ61(以下、これを単にPCという)を使用してコントローラ14に直接インプットまたはダウンロードすることもできる。
また、この実施の形態によるコントローラ14においては、内蔵している保存用メモリ40に複数のバッテリ品種毎の制御パラメータを記憶させておき、図2において二点鎖線で示すように、接続部39に接続したID切り替えスイッチ62によってこれらの制御パラメータのうち使用するものに切り替えることもできるように構成されている。このID切り替えスイッチ62によって、請求項5に記載した発明でいう選択手段が構成されている。
バッテリIDユニット41に記憶されている制御パラメータをコントローラ14にダウンロードするに当っては、図7に示すフローチャートのステップS1に示すように、バッテリIDユニット41またはPC61において、ゴルフカート1に搭載されているバッテリ5に対応する制御パラメータを選択する。そして、バッテリIDユニット41またはPC61をコントローラ14に接続し(ステップS2)、前記制御パラメータをデータ通信によってコントローラ14にダウンロードする(ステップS3)。
このようにコントローラ14にダウンロードした制御パラメータは、保存用メモリ40に記憶させ(ステップS4)、制御メモリ部44に一時的に読み出して充電制御および放電制御に使用する(ステップS5)。
一方、コントローラ14の保存用メモリ40に複数のバッテリ品種毎の制御パラメータを記憶させておき、これらの制御パラメータのうち一つを選択し使用する場合は、図8に示すフローチャートのステップS10に示すように、コントローラ14の例えばモード切替スイッチ(図示せず)などによりコントローラ14の動作モードを切り替えることによって、ID切り替えスイッチ62を用いて制御パラメータを交換するモードに設定する。
次に、ステップS11に示すように、ID切り替えスイッチ62をコントローラ14に接続し、ステップS12に示すように、ゴルフカート1に搭載されているバッテリ5に対応したID番号(バッテリ品種毎の制御パラメータを示す番号)をID切り替えスイッチ62によって選択し、ステップS13に示すように、このID番号をコントローラ14の保存用メモリ40に記憶させる。このID番号は、コントローラ14の充電・放電処理部43が充電制御や放電制御を行うときに制御メモリ部44に読み出される(ステップS14)。
前記充電制御や放電制御を行うに当って充電・放電処理部43は、上述したように制御メモリ部44に読み込んだ制御パラメータを使用して図3〜図5に示すような充電制御手順を作成するとともに、図6に示すような放電特性となる放電制御手順とを作成し、この手順通りに充電または放電が行われるように充電器32と走行駆動部33とに充電制御信号、放電制御信号を送出する。
図3は充電制御方法の一つである4段CC法を説明するためのグラフ、図4は同じくCC−CV−CC法を説明するためのグラフ、図5は同じく2段CC法を説明するためのグラフ、図6は放電制御手順の一つで放電したときの放電特性の一例で、放電時(走行時)のバッテリ端子間電圧と電流の変化を示すグラフである。
図3に示す4段CC法は、密閉式鉛バッテリを充電する場合に多く採用されている充電方法である。この充電方法では、充電電流を同図中に示すI1→I2→I3→I4というように4段階にわたって下げて充電する。この充電方法において充電終了時期は、下記の3通りの条件のうち一つが満たされたときに充電を終了するように設定されている。すなわち、充電開始からの経過時間T1が予め定めた停止時間に達したときと、充電電流I4で充電する時間T2が所定の時間に達したときと、前記経過時間T1と前記時間T2のうち一方が先に経過したとき、とのうちいずれか一つの条件が満たされたときに充電を停止する。
図4に示すCC−CV−CC法は、液式鉛バッテリを充電する場合に多く採用されている充電方法である。この充電方法では、一定電流I1で充電した後に一定電圧V1で充電し、その後一定電流I2で充電する。この充電方法の充電終了時期は、下記の3通りの条件のうち何れか一つが満たされたときに充電を終了するように設定されている。すなわち、この充電方法では、電圧値が予め定めた最大電圧Vmaxに達したときと、充電電流I2で充電する時間T3が所定の時間に達したときと、前記最大電圧Vmaxへの到達または時間T3の経過のうち一方が先に実現されたとき、とのうちいずれか一つの条件が満たされたときに充電を停止する。
図5に示す2段CC法は、Ni−CdバッテリまたはNi−Mhバッテリを充電する場合に多く採用されている充電方法である。この充電方法では、一定電流I1で充電した後に一定電圧V1で充電し、その後一定電流I2で充電を行う。この充電方法の充電終了時期は、バッテリ5の品種によって異なり、例えば、電圧の降下率(−ΔV)の値で決めたり、充電電流I2による充電時間T4の長さなどよって決めている。
放電制御を行うに当っては、例えば、図6に示すように、走行中のバッテリ5の放電電流を最大放電電流Imax以下に制御し、かつバッテリ5の端子間電圧が放電停止電圧Vlowに達したときに放電を停止させる。
上述したように構成されたゴルフカート1のバッテリ用制御装置2は、バッテリ5の充電と放電とを制御するに当たり必要なバッテリ品種毎の制御パラメータを保存用メモリ40に記憶させ、前記制御パラメータを使用してバッテリ5の品種毎の充電制御手順、放電制御手順とを作成するものである。このため、このバッテリ用制御装置2においては、充電制御や放電制御を行うための制御手順を保存用メモリ40に記憶させる必要はないから、メモリにこの制御手順を保存しておく場合に較べて、保存用メモリ40として記憶容量が相対的に少ないものを使用することができる。
また、このバッテリ用制御装置2においては、バッテリ5を新しいバッテリ品種のものと交換する場合は、その新たなバッテリ5に対応した制御パラメータのみを保存用メモリ40に記憶させるだけでよく、充電・放電処理部43のプログラムを変更する必要はない。
この実施の形態によるバッテリ用制御装置2においては、バッテリ5の品種毎の制御パラメータを出力するバッテリIDユニット41と、このバッテリIDユニット41から送信された制御パラメータを受信する通信処理部42とを備えている。このため、このバッテリ用制御装置2によれば、バッテリIDユニット41から充電・放電処理部43に送られるバッテリ5の品種毎の制御パラメータを多種多様なバッテリ5に対応させて容易に変えることができる。
この実施の形態によるバッテリ用制御装置2は、バッテリIDユニット41がコントローラ14の接続部39に着脱可能に接続されている。このため、このバッテリ用制御装置2によれば、バッテリ5が交換された直後であって、制御パラメータを送出するときのみにバッテリIDユニット41を接続部39に接続し、走行したりバッテリ5を充電するとにはバッテリIDユニット41をコントローラ14から取外しておくことができる。したがって、このバッテリ用制御装置2は、走行時やバッテリ5の充電時など、通常の使用形態を採るときにはコンパクトなものとなる。
この実施の形態によるバッテリ用制御装置2においては、バッテリIDユニット41のパラメータ保存用メモリ部52に複数のバッテリ品種毎の制御パラメータが記憶され、これらのバッテリ品種毎の制御パラメータのうち1種類の制御パラメータを選択し出力するID切り替えスイッチ55がバッテリIDユニット41に設けられている。このため、このバッテリ用制御装置2においては、バッテリ5を品種の異なるものに交換したときに前記ID切り替えスイッチ55によって制御パラメータを簡単に切り替えることができる。
また、この実施の形態によるバッテリ用制御装置2においては、コントローラ14内の保存用メモリ40に複数のバッテリ品種の制御パラメータを記憶させることができ、これらの複数のバッテリ品種の制御パラメータのうち1種類の制御パラメータを選択するID切り替えスイッチ62を接続することができるように構成されている。このため、このバッテリ用制御装置2において上記構成を採ることにより、バッテリ品種の異なるバッテリ5を使用するときには前記ID切り替えスイッチ62によって制御パラメータを容易に切り替えることができる。したがって、このバッテリ用制御装置2によれば、バッテリ5を品種の異なるものを使用するときの制御パラメータの変更をより一層簡単に行うことができる。
さらに、前記ID切り替えスイッチ62は、コントローラ14の接続部39に着脱可能に接続されるものであるから、制御パラメータを変更するときだけID切り替えスイッチ62を接続部39に接続し、通常の使用時はID切り替えスイッチ62をコントローラ14から取外しておくことができる。このため、このバッテリ用制御装置2は、バッテリ5の充電制御と放電制御とを行う通常の使用形態ではコンパクトなものとなる。
(第2の実施の形態)
本発明に係るバッテリ用制御装置は、図9に示すように、充電器をコントローラに着脱可能に接続することができる。
図9は充電器をコントローラに着脱可能に接続した他の実施の形態を示すブロック図、図10は充電器を接続するときの動作を説明するためのフローチャートである。これらの図において、前記図1〜図8によって説明したものと同一もしくは同等の部材については、同一符号を付し詳細な説明は適宜省略する。
図9に示すバッテリ用制御装置2のコントローラ14は、コネクタなどからなる充電接続部71を備えている。この充電接続部71は、インターフェイス回路からなる通信データ送受信部72を介してCPU31の充電・放電処理部43に接続されている。
この実施の形態による充電器32は、第1の実施の形態を採るときと同様に、充電・放電処理部43から送られた充電制御信号に基づいて充電電流と充電電圧を制御するように構成されている。この実施の形態による充電器32は、商用電源から給電される構成が採られている。
この充電器32によってゴルフカート1のバッテリ5を充電するためには、先ず、図10に示すフローチャートのステップP1に示すように、充電器32を充電接続部71に接続する。この充電器32の接続により、充電器32からコントローラ14へ制御信号を要求する信号が送られる(ステップP2)。
このとき、充電・放電処理部43は、前記信号を受信すると、バッテリ5の品種に対応した制御パラメータを用いて充電手順を作成し、これを実現するように充電制御信号を充電器32に送出する(ステップP3)。この充電制御信号を受信した充電器32は、充電制御信号に基づいて充電電流・電圧を設定し(ステップP4)、バッテリ5に充電電流を流すとともに充電電圧を印加する(ステップP5)。
この実施の形態で示したように充電器32をいわゆる外付け式に接続する構成を採ることにより、ゴルフカート1を使用するときは充電器32を車体に搭載しておく必要がなくなるから、通常の使用形態において車体の軽量化を図ることができる。
上述した第1および第2の実施の形態においては本発明を電動ゴルフカート1の二次電池の充電と放電との両方を制御するバッテリ用制御装置2に適用する例を示したが、本発明は、このような限定にとらわれることなく、各種電子機器の電源として使用される一次電池または二次電池の放電制御のみを行うものでもよい。
本発明に係るバッテリ用制御装置を搭載したゴルフカートの構成を示すブロック図である。 本発明に係るバッテリ用制御装置の構成を示すブロック図である。 充電制御の一例を示すグラフである。 充電制御の一例を示すグラフである。 充電制御の一例を示すグラフである。 放電制御の一例を示すグラフである。 バッテリ交換時の動作を説明するためのフローチャートである。 コントローラ側のメモリに複数のバッテリ品種の制御パラメータを記憶させた場合の動作を説明するためのフローチャートである。 充電器をコントローラに着脱可能に接続した他の実施の形態を示すブロック図である。 充電器を接続するときの動作を説明するためのフローチャートである。
符号の説明
1…ゴルフカート、2…バッテリ用制御装置、5…バッテリ、11…駆動用モータ、14…コントローラ、31,51…CPU、32…充電器、33…走行駆動部、40…保存用メモリ、41…バッテリIDユニット、42…通信処理部、43…充電・放電処理部、55,62…ID切り替えスイッチ、62…パーソナルコンピュータ。

Claims (6)

  1. バッテリの充電と放電とのうち少なくとも一方を制御するに当たり必要なバッテリ品種毎の制御パラメータを記憶した記憶手段と、
    前記制御パラメータを使用してバッテリ品種毎の制御手順を作成し、この制御手順通りにバッテリを制御する制御手段とを備えていることを特徴とするバッテリ用制御装置。
  2. 請求項1記載のバッテリ用制御装置において、
    バッテリ品種毎の制御パラメータを出力する特性情報発信手段と、
    この特性情報発信手段から送信された制御パラメータの信号を受信する特性情報受信手段とを備え、
    記憶手段は、前記特性情報受信手段が受信した制御パラメータを記憶するバッテリ用制御装置。
  3. 請求項2記載のバッテリ用制御装置において、
    特性情報発信手段は、特性情報受信手段側に設けられた接続部に着脱可能に接続されているバッテリ用制御装置。
  4. 請求項2または請求項3記載のバッテリ用制御装置において、
    特性情報発信手段は、複数のバッテリ品種毎の制御パラメータを記憶する記憶手段と、
    この記憶手段に記憶させた複数のバッテリ品種毎の制御パラメータのうち1種類の制御パラメータを選択し出力する選択手段とを備えているバッテリ用制御装置。
  5. 請求項1または請求項2記載のバッテリ用制御装置において、
    記憶手段は複数のバッテリ品種の制御パラメータを記憶し、
    前記複数のバッテリ品種の制御パラメータのうち1種類のバッテリ品種の制御パラメータを選択する選択手段を備えているバッテリ用制御装置。
  6. 請求項5記載のバッテリ用制御装置において、
    選択手段は、制御手段側に設けられた接続部に着脱可能に接続されているバッテリ用制御装置。
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JP2011166955A (ja) * 2010-02-10 2011-08-25 Toshiba Mitsubishi-Electric Industrial System Corp 無停電電源装置

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011015581A (ja) * 2009-07-03 2011-01-20 San'eisha Mfg Co Ltd 電気自動車用急速充電器の劣化検出装置
JP2011166955A (ja) * 2010-02-10 2011-08-25 Toshiba Mitsubishi-Electric Industrial System Corp 無停電電源装置

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