JP2017077165A

JP2017077165A - 充電器制御回路、充電器、充電器制御方法、充電制御プログラム、及び記録媒体

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Publication number: JP2017077165A
Application number: JP2016200748A
Authority: JP
Inventors: 健夫大友; Takeo Otomo
Original assignee: Higashi Minato Denki Kk
Current assignee: Higashi Minato Denki Kk
Priority date: 2015-10-13
Filing date: 2016-10-12
Publication date: 2017-04-20
Anticipated expiration: 2036-10-12
Also published as: JP6753607B2

Abstract

【課題】バッテリーの温度上昇、バッテリー液の減少等を低減できる充電器制御回路、充電器、充電器制御方法、充電制御プログラム、及び記録媒体を提供する。【解決手段】充電器制御回路１は、バッテリー４を充電する充電器３の動作を制御する充電器制御回路１であって、予め定められた第１の電流値に充電電流値を制御してバッテリーを充電する電流制御部１０と、充電電圧が予め定められた電圧値に達した場合に充電電流値の制御を解除する電流制御解除部１２と、電流制御の解除後、充電電圧を電圧値に保持してバッテリー４を充電する電圧制御部１４と、バッテリー４の充電電流値が、第１の電流値より低い予め定められた第２の電流値に達した場合に電圧値に保持する制御を解除する電圧制御解除部１６とを備える。【選択図】図１

Description

本発明は、充電器制御回路、充電器、充電器制御方法、充電制御プログラム、及び記録媒体に関する。特に、本発明は、充電のプロファイルを段階的に制御可能な充電器制御回路、充電器、充電器制御方法、充電制御プログラム、及び記録媒体に関する。

従来、二次電池に対する充電を制御するために、ＡＣアダプタと二次電池との間に介在し、ＡＣアダプタから二次電池へ流す充電電流を充電制御スイッチのオン／オフにより制御する充電制御方法であって、二次電池の充電電圧が当該二次電池に設定された基準電圧を越えても、充電電流として所定の電流を維持する定電流充電を行うステップと、所定の条件を満たしたときに、二次電池の充電電圧が設定された基準電圧に等しくなるように定電圧充電を行うステップと含む充電制御方法が知られている（例えば、特許文献１参照。）。特許文献１に記載の充電制御方法によれば、二次電池の充電時間を短くすることができる。

特開２００３−３１９５６８号公報

しかし、特許文献１に記載されている充電制御方法においては、充電電圧が基準電圧を超えても充電電流を所定の電流値に維持して充電を継続するので、バッテリーへの負荷が低減されず、バッテリー液の減少、バッテリーの温度上昇等によるバッテリーの劣化の進行を低減することができない。

したがって、本発明の目的は、バッテリーの温度上昇、バッテリー液の減少等を低減できる充電器制御回路、充電器、充電器制御方法、充電制御プログラム、及び記録媒体を提供することにある。

本発明は、上記目的を達成するため、バッテリーを充電する充電器の動作を制御する充電器制御回路であって、予め定められた第１の電流値に充電電流値を制御してバッテリーを充電する電流制御部と、充電電圧が予め定められた電圧値に達した場合に充電電流値の制御を解除する電流制御解除部と、電流制御の解除後、充電電圧を予め定められた電圧値に保持してバッテリーを充電する電圧制御部と、バッテリーの充電電流値が、第１の電流値より低い予め定められた第２の電流値に達した場合に予め定められた電圧値に保持する制御を解除する電圧制御解除部とを備える充電器制御回路が提供される。

また、上記充電器制御回路において、電圧値に保持する制御を解除した後、バッテリーの充電を予め定められた時間経過後に停止させるタイマーを駆動するタイマー駆動部を更に備えてもよい。

また、上記充電器制御回路において、バッテリーの充電電圧の最大値を予め規定し、バッテリーの充電中に最大値以下に充電電圧を制御する充電最大電圧制御部を更に備えてもよい。

また、上記充電器制御回路において、充電電流値が、予め定められた電流値以下に到達しない場合、バッテリーの充電を停止させる充電停止部を更に備えてもよい。

また、上記充電器制御回路において、バッテリーが、高所作業車、電気で駆動する動力を有する機械、又は特殊車両に用いられてもよい。

また、上記充電器制御回路において、バッテリーに入力される入力電圧が予め定められた電圧以上である場合にバッテリーへの電力の供給を停止させる保護部を更に備えることもできる。

また、上記充電器制御回路において、保護部が、入力電圧が予め定められた第１の電圧以下の場合に入力電圧を出力電圧とし、入力電圧が第１の電圧より高い第２の電圧以上の場合に第２の電圧の高さに応じて入力電圧を低下させた降圧電圧を前記出力電圧とする電圧調整部と、降圧電圧が、予め定められた閾値電圧以下である場合に、バッテリーへの電力の供給を停止する供給停止部とを有することもできる。

また、本発明は、上記目的を達成するため、上記のいずれかに記載の充電器制御回路と、スイッチング電源とを備える充電器が提供される。

また、本発明は、上記目的を達成するため、バッテリーを充電する充電器の動作を制御する充電器制御方法であって、予め定められた第１の電流値に充電電流値を制御してバッテリーを充電する第１充電工程と、充電電圧が予め定められた電圧値に達した場合に充電電流値の制御を解除する電流制御解除工程と、電流制御解除工程後、充電電圧を予め定められた電圧値に保持する制御をし、バッテリーを充電する第２充電工程と、バッテリーの充電電流値が、第１の電流値より低い予め定められた第２の電流値に達した場合に予め定められた電圧値に保持する制御を解除する電圧制御解除工程とを備える充電器制御方法が提供される。

また、本発明は、上記目的を達成するため、バッテリーを充電する充電器の動作を制御する充電器制御回路用の充電制御プログラムであって、コンピュータに、予め定められた第１の電流値に充電電流値を制御してバッテリーを充電する第１充電機能と、充電電圧が予め定められた電圧値に達した場合に充電電流値の制御を解除する電流制御解除機能と、充電電流値の制御が解除された後、充電電圧を予め定められた電圧値に保持する制御をし、バッテリーを充電する第２充電機能と、バッテリーの充電電流値が、第１の電流値より低い予め定められた第２の電流値に達した場合に予め定められた電圧値に保持する制御を解除する電圧制御解除機能とを実現させる充電制御プログラムが提供される。

また、本発明は、上記目的を達成するため、上記に記載の充電制御プログラムが記録されたコンピュータ読み取り可能な記録媒体が提供される。

本発明に係る充電器制御回路、充電器、充電器制御方法、充電制御プログラム、及び記録媒体によれば、バッテリーの温度上昇、バッテリー液の減少等を低減できる充電器制御回路、充電器、充電器制御方法、充電制御プログラム、及び記録媒体を提供できる。

本実施の形態に係る充電器制御回路の機能構成ブロック図である。本実施の形態に係る充電器制御回路による充電プロファイル図である。本実施の形態に係る充電器の充電制御のフロー図である。本実施の形態の変形例に係る充電器制御回路の機能構成ブロック図である。本実施の形態の変形例に係る充電器制御回路に用いる保護部の回路図である。

［実施の形態］
図１は、本発明の実施の形態に係る充電器制御回路の機能構成の概要の一例を示す。

［充電器制御回路１、及び充電器３の概要］
本実施の形態に係る充電器制御回路１は、弱電流による定電流充電、弱電圧による定電圧充電、及び／又は弱電流及び弱電圧に制御しないフリー充電の少なくとも１つの充電の制御法によりスイッチング電源２の動作を制御してバッテリー４を充電する制御回路である。充電器制御回路１は、複数の充電の制御を組み合わせてスイッチング電源２の充電動作を制御し、適切な充電効率でバッテリー４を充電する。充電器制御回路１は、例えば、高所作業車、電気で駆動する動力を有する機械（例えば、電動クリーナー、ゴルフカート、電気自動車等）、又は特殊車両（例えば、充電式電気フォークリフト、無人搬送機、けん引車、運搬車等）等に用いられるバッテリー液を有するバッテリー４（例えば、鉛蓄電池等）を充電する充電器３の充電動作を制御する。

本実施の形態に係る充電器制御回路１は、複数の充電制御の組み合わせにより段階的にバッテリー４の充電を実行するので、バッテリー４が高電流及び／又は高電圧で充電されることを防止できる。すなわち、充電器制御回路１は、バッテリー４の発熱に起因する充電時の電流値が低減しない現象を防止でき、その結果、高電圧、高電流による充電の継続を防止できる。これにより、充電器制御回路１は、バッテリー４のバッテリー液の減少、バッテリー４の発熱、バッテリー４を格納するバッテリーケースの膨張、及び／又はバッテリー４の劣化を低減できる。

［充電器制御回路１、及び充電器３の詳細］
本実施の形態に係る充電器３は、充電器制御回路１と充電器制御回路１により充電動作が制御され、バッテリー４に電力を供給するスイッチング電源２とを備える。バッテリー４を充電する充電器３の動作を制御する充電器制御回路１は、充電電流を制御する電流制御部１０と、電流制御部１０による電流制御を解除する電流制御解除部１２と、充電電圧を制御する電圧制御部１４と、電圧制御部１４による電圧制御を解除する電圧制御解除部１６と、予め定められた時間が経過した後に充電動作を停止させるタイマー駆動部１８と、バッテリー４の定格電圧の最大値以下に充電電圧を制御する充電最大電圧制御部２０と、所定の条件を満たした場合にバッテリー４の充電を停止する充電停止部２２とを有する。

（電流制御部１０）
電流制御部１０は、予め定められた第１の電流値に充電電流値を制御してバッテリー４を充電する。第１の電流値は、例えば、実質的にバッテリー液の温度が上昇しない電流値に設定される。一例として、第１の電流値は、バッテリー４の容量の値より低い電流値に設定される（すなわち、バッテリー容量が「Ｘ」Ａｈである場合、第１の電流値を「Ｙ」Ａに設定する。ＸとＹとの関係は、Ｘ＞Ｙ＞０である。）。そして、電流制御部１０は、充電初期においてバッテリー４の電圧が満充電時より低い状態であっても、充電電流を弱電流（すなわち、容量の値より低い電流値）に制御する。

（電流制御解除部１２）
電流制御解除部１２は、バッテリー４の充電電圧が予め定められた電圧値に達したことを契機として、充電電流値の制御を解除する。すなわち、電流制御解除部１２は、電流制御部１０に働きかけて、電流制御部１０による充電電流値の制御を解除する。電流制御解除部１２が電流制御部１０による制御を解除した後は、バッテリー４の充電における充電電流の電流値は制御されず、充電電流に関して実質的にフリーの充電になる。

（電圧制御部１４）
電圧制御部１４は、バッテリー４の充電電圧を予め定められた電圧値に保持してバッテリー４を充電する。例えば、電圧制御部１４は、電流制御部１０による充電電流の制御が解除された後、充電電圧を予め定められた電圧値に保持してバッテリー４を充電する。この場合において当該電圧値は、例えば、バッテリー４の定格電圧より低い値に設定する。

（電圧制御解除部１６）
電圧制御解除部１６は、バッテリー４の充電電流が予め定められた電流値に達したことを契機として、充電電圧値の制御を解除する。すなわち、電圧制御解除部１６は、電圧制御部１４に働きかけて、電圧制御部１４による充電電圧値の制御を解除する。電圧制御解除部１６が電圧制御部１４による電圧値の制御を解除した後は、バッテリー４の充電における充電電圧の電圧値は制御されず、充電電圧に関して実質的にフリーの充電になる。例えば、電圧制御解除部１６は、バッテリー４の充電電流値が、第１の電流値より低い予め定められた第２の電流値に達したことを契機として、電圧制御部１４による予め定められた電圧値に一定に保持する制御を解除する。

（タイマー駆動部１８）
タイマー駆動部１８は、予め定められた時間が経過した後にバッテリー４の充電を停止させるタイマーを駆動させる。例えば、タイマー駆動部１８は、電圧制御部１４による充電電圧の電圧値を保持する制御が電圧制御解除部１６によって解除されたこと、又は充電電流値が第２の電流値に達したことを契機としてタイマーを駆動させる。

（充電最大電圧制御部２０）
充電最大電圧制御部２０は、バッテリー４の充電電圧の最大値を予め規定し、バッテリー４の充電中に充電電圧をこの最大値以下に制御する。充電最大電圧制御部２０は、バッテリー４の充電の開始から終了まで充電電圧を監視し、充電電圧がこの最大値以下になるように充電電圧を制御する。

（充電停止部２２）
充電停止部２２は、バッテリー４の充電電流値が、予め定められた電流値以下に到達しない場合、バッテリー４の充電を強制的に停止させる。充電停止部２２を機能させることにより、仮にバッテリー４の劣化や故障により充電時間が長時間になった場合、すなわち、バッテリー４の温度上昇により充電電流が低下せず、かつ、充電電圧が上昇しない現象が発生した場合にバッテリー４の充電を自動的に停止させることができる。これにより、バッテリー４の劣化による不具合の防止や充電に伴う電気代の節約を実現できる。なお、バッテリー４の充電の開始から、予め定められた電流値以下に充電電流値が到達するまでの時間を予め定められた時間（以下、「充電停止時間」という）として規定する。充電停止部２２は、充電停止時間経過時に充電電流値が予め定められた電流値以下に到達していない場合に、充電を停止させる。この充電停止時間は、バッテリー４の種類に応じて適宜設定できる。

［充電器制御方法の詳細］
図２は、本実施の形態に係る充電器制御回路によるバッテリーの充電プロファイルの一例を示す。図２においてＸ軸は時間軸であり、右側のＹ軸は電圧値を示す軸であり、左側のＹ軸は電流値を示す軸である。そして、図２において、実線が電流値の変化を示すグラフであり、一点鎖線が電圧値の変化を示すグラフである。また、図３は、本実施の形態に係る充電器の充電制御の流れの一例を示す。

まず、電流制御部１０は、充電電流を第１の電流値（以下、Ｉ_１と表す）に制御してバッテリー４の充電を開始する（図３のステップ１０。以下、図３のステップを「Ｓ」と表す。）。第１の電流値Ｉ_１は、一例として、１４Ａ以上２５Ａ以下程度の範囲から選択して決定される。なお、充電開始時をｔ_０とし、ｔ_０におけるバッテリー４の電圧をＶ_１とする。電圧Ｖ_１は、一例として、２８Ｖ以上２９．５Ｖ以下程度の範囲から選択して決定できる。電流制御部１０は、バッテリー４の電圧が予め定められた電圧値（以下、Ｖ_２と表す。ただし、Ｖ_１＜Ｖ_２の関係を満たす。また、バッテリー４の定格最大電圧をＶ_ｍａｘにした場合、Ｖ_２＜Ｖ_ｍａｘを満たす。）に到達するまで、充電電流をＩ_１に保って充電を継続する（Ｓ１５のＮｏ）。そして、電流制御解除部１２は、バッテリー４の電圧がＶ_２に到達した場合（Ｓ１５のＹｅｓ）、電流制御部１０による電流値の制御を解除する（Ｓ２０）。なお、バッテリー４の電圧がＶ_２に到達した時点をｔ_１とする。

そして、電圧制御部１４は、充電電圧をＶ_２に制御してバッテリー４の充電を継続する（Ｓ２５）。電圧制御部１４は、充電電流が予め定められた第２の電流値（以下、Ｉ_２と表す。ただし、Ｉ_１＞Ｉ_２である。Ｉ_２は、一例として、８Ａ以上１０Ａ以下程度の範囲から選択して決定できる。）に到達するまで、充電電圧をＶ_２に保って充電を継続する（Ｓ３０のＮｏ）。そして、電圧制御解除部１６は、バッテリー４の電流がＩ_２に到達した場合（Ｓ３０のＹｅｓ）、電圧制御部１４による電圧値の制御を解除する（Ｓ３５）。なお、バッテリー４の電流がＩ_２に到達した時点をｔ_２とする。時点ｔ_２以降、充電器制御回路１は、バッテリー４を電流値Ｉ_２以下の低い電流値で充電を継続する。時点ｔ_２以降、充電電圧はバッテリー４の充電の進行と共に徐々に増加する。

そして、タイマー駆動部１８は、時点ｔ_２からタイマーの駆動を開始する（Ｓ４０）。タイマー駆動部１８は、タイマーの駆動の開始から予め定められた時間が経過した時点（例えば、図２のｔ_３の時点）でバッテリー４の充電を停止する。タイマー駆動部１８がタイマーを駆動させる時間は、一例として、２時間以上５時間以下程度の範囲から選択して決定できる。

ここで、タイマーの駆動の開始後、充電電圧は充電の継続と共に徐々に上昇する。そこで、バッテリー４の定格最大電圧がＶ_ｍａｘである場合、充電最大電圧制御部２０は、バッテリー４の充電を通し、充電電圧をＶ_ｍａｘ以下、若しくはＶ_ｍａｘ未満の電圧Ｖ_３に制御する。電圧Ｖ_３は、一例として、２９Ｖ以上３２Ｖ以下程度の範囲から選択して決定できる。そして、タイマーで計時される時間が予め定められた時間を経過した時点で、バッテリー４の充電が停止される。なお、充電停止部２２は、バッテリー４の充電を通し、充電電流が予め定められた電流値以下に到達しない状態が、予め定められた時間継続した場合、バッテリー４の充電を停止させる。

［充電制御プログラム］
図１に示した本実施の形態に係る充電器制御回路１が備える各構成要素は、中央演算処理装置（ＣｅｎｔｒａｌＰｒｏｃｅｓｓｉｎｇＵｎｉｔ：ＣＰＵ）等の演算処理装置にプログラム（すなわち、充電制御プログラム）を実行させること、すなわち、ソフトウェアによる処理により実現できる。また、集積回路（ＩｎｔｅｇｒａｔｅｄＣｉｒｃｕｉｔ：ＩＣ）等の電子部品としてのハードウェアにプログラムを予め書き込むことで実現することもできる。なお、ソフトウェアとハードウェアとを併用することもできる。

本実施の形態に係る充電制御プログラムは、例えば、ＩＣやＲＯＭ等に予め組み込むことができる。また、充電制御プログラムは、インストール可能な形式、又は実行可能な形式のファイルで、磁気記録媒体、光学記録媒体、半導体記録媒体等のコンピュータで読み取り可能な記録媒体に記録し、コンピュータプログラムとして提供することもできる。プログラムを格納している記録媒体は、ＣＤ−ＲＯＭやＤＶＤ等の非一過性の記録媒体であってよい。更に、充電制御プログラムを、インターネット等の通信ネットワークに接続されたコンピュータに予め格納させ、通信ネットワークを介してダウンロードによる提供ができるようにすることもできる。

本実施の形態に係る充電制御プログラムは、ＣＰＵ等に働きかけて、充電器制御回路１を、図１から図３にかけて説明した電流制御部１０、電流制御解除部１２、電圧制御部１４、電圧制御解除部１６、タイマー駆動部１８、充電最大電圧制御部２０、及び充電停止部２２として機能させる。

［実施の形態の変形例］
図４は、本発明の実施の形態の変形例に係る充電器制御回路の機能構成の概要の一例を示す。変形例に係る充電器制御回路１ａは、保護部を更に備える点を除き、充電器制御回路１と略同一の構成及び機能を備える。したがって、相違点を除き、詳細な説明は省略する。

変形例に係る充電器制御回路１ａは、スイッチング電源２からバッテリー４に入力される入力電圧が予め定められた電圧以上であるか否かを検知し、入力電圧が予め定められた電圧以上である場合にバッテリー４への電力の供給を停止させる保護部２４を更に備える。具体的に、保護部２４は、入力電圧が予め定められた第１の電圧以下の場合に入力電圧を出力電圧とし、入力電圧が第１の電圧より高い第２の電圧以上の場合に第２の電圧の高さに応じて入力電圧を低下させた降圧電圧を出力電圧とする電圧調整部２４０と、降圧電圧が、予め定められた閾値電圧以下である場合に、バッテリー４への電力の供給を停止する供給停止部２４２とを有する。

例えば、電圧調整部２４０は、入力電圧が第１の電圧以下の場合に、この入力電圧をそのまま出力電圧として出力する。一方、電圧調整部２４０は、入力電圧が第２の電圧以上の場合、入力電圧を第２の電圧よりも低い電圧に降圧する。そして、供給停止部２４２は、電圧調整部２４０から出力される電圧に応じ、バッテリー４への電力の供給を停止する。例えば、供給停止部２４２は、電圧調整部２４０から出力される電力の電圧が予め定められた閾値電圧を超える場合にバッテリー４への電力の供給を停止せず、電圧調整部２４０から出力される電力の電圧が予め定められた閾値電圧以下の場合にバッテリー４への電力の供給を停止する。ここで、電圧調整部２４０は、第２の電圧を、予め定められた閾値電圧以下に降圧することが好ましい。これにより、保護部２４を備える充電器制御回路１ａによれば、過大な電圧がバッテリー４に加わることを防止できる。

図５は、本発明の実施の形態の変形例に係る充電器制御回路に用いる保護部の回路図の一例を示す。なお、メインシステム３０とは、図４の機能構成ブロック図から保護部２４を除いた部分を指す。

保護部２４は、一例として、図５に示すような回路で構成される。例えば、第１の電圧（一例として、ＡＣ１１０Ｖ）以下では、電圧Ｖ_ｒｐｌからポリスイッチ２３０の抵抗を介し、リレーコイル２３６に規定電流が流れて連続動作するので、接点２１０がＯＮになり、メインシステム３０は連続運転する。一方、第１の電圧を超える場合、電圧Ｖ_ｒｐｌが上昇し、可変抵抗２２０、抵抗２２２、抵抗２２４、抵抗２２６、及び抵抗２２８により決定される電圧Ｖ_ｄｖも上昇するので、ツェナーダイオード２３２と抵抗２３４との間の電流値も上昇し、電圧Ｖ_ｇが上昇する。そして、電圧Ｖ_ｇがＳＣＲゲートとカソードとの間の閾値に到達すると、ＳＣＲのアノードとカソードとの間が導通する。これにより、電圧Ｖ_ｒｐｌからポリスイッチ２３０へのリレーコイル電流が遮断されるため、リレー２３８がＯＦＦになる。これにより、メインシステム３０は、過電圧状態のＡＣ入力電圧の供給が切断されるので、破損等が生じずに安全に動作が停止する。この場合において、Ｖ_ｒｐｌ−ポリスイッチ２３０−ＳＣＲに流れる過電流は、ポリスイッチ２３０の正方向サーミスタ効果でサーミスタ抵抗が過大値になるので、ＳＣＲ、ダイオード２１２、ダイオード２１４、ダイオード２１６、及びダイオード２１８により短絡保護され、焼損することが防止される。

このように、保護部２４を備えることにより、充電器制御回路１ａは、一例として、ＡＣ１１０Ｖ以下で連続運転させることができ、過電圧時（ＡＣ１１０Ｖを超え２２０Ｖ程度以下、若しくは２２０Ｖを超える場合）ではリレー２３８が遮断するので、バッテリー４や充電器制御回路１ａが破損することを防止できる。

（実施の形態の効果）
本実施の形態に係る充電器制御回路１は、バッテリー４を充電する場合に充電電流及び／又は充電電圧を段階的に制御できると共に低い電流値で充電を開始するので、バッテリー４の充電前の状態に合わせた、最適な充電プロファイルでバッテリー４を充電できる。これにより、充電器制御回路１は、バッテリー４の発熱を抑制できると共に、バッテリー液の減少を抑制できる。したがって、充電器制御回路１によれば、バッテリー液の補充による人件費や費用、バッテリー４の劣化によるバッテリー交換による費用の低減ができる。

また、本実施の形態に係る充電器制御回路１は、バッテリー４を充電する場合に充電電流及び／又は充電電圧を制御できるので、充電電流及び／又は充電電圧の設定を変更させない場合に比べ、バッテリー４の電圧を定格最大電圧まで強制的に到達させることがない。よって、本実施の形態に係る充電器制御回路１は、バッテリー４を使用した後にバッテリー４の電圧が減少している場合であっても、当該バッテリー４を充電する場合に、充電開始直後から充電電流が高電流になることを防止できる。したがって、本実施の形態に係る充電器制御回路１によれば、バッテリー液の減少、バッテリー４の温度上昇を抑制しつつバッテリー４を充電できるので、バッテリー４の劣化を大幅に抑制できる。すなわち、従来、バッテリー４の電圧が低い状態でバッテリー４を充電した場合、充電当初の充電電流が高電流になり、充電の進行に伴ってバッテリー４の電圧が上昇すると、充電電流は低くなるところ、本実施の形態に係る充電器制御回路１は、充電当初の充電電流を低い電流値の一定電流に制御するので、バッテリー４への負担を低減できる。

そして、本実施の形態に係る充電器制御回路１は、バッテリー４の発熱を実質的に防止できるので、スイッチング電源２と共にヒートシンクを用いることを要さない。したがって、充電器制御回路１を用いることで、充電器３のサイズを小型軽量化できる。また、充電器３が有するスイッチング電源２としては、様々な形式のスイッチング電源２を用いることができる。したがって、本実施の形態に係る充電器制御回路１によれば、充電器３の設計の自由度を広く確保でき、充電器３の開発コストを低減できる。

また、バッテリー４の放電電圧が少ない場合、若しくはバッテリー４の放電率が低い場合、バッテリーの電圧がＶ_２に至るまでの時間、充電電流値がＩ_２までに至る時間、及び／又はバッテリーの電圧がＶ_２からＶ_３に至るまでの時間が短くなるので、本実施の形態に係る充電器制御回路１によれば、バッテリー４に過充電の負荷をかけることなしに充電時間を短縮化できる。

以上、本発明の実施の形態を説明したが、上記に記載した実施の形態は特許請求の範囲に係る発明を限定するものではない。また、実施の形態の中で説明した特徴の組合せのすべてが発明の課題を解決するための手段に必須であるとは限らない点に留意すべきである。更に、上記した実施形態の技術的要素は、単独で適用されてもよいし、複数の部分に分割されて適用されるようにすることもできる。

１、１ａ充電器制御回路
２スイッチング電源
３充電器
４バッテリー
１０電流制御部
１２電流制御解除部
１４電圧制御部
１６電圧制御解除部
１８タイマー駆動部
２０充電最大電圧制御部
２２充電停止部
２４保護部
３０メインシステム
２１０接点
２１２、２１４、２１６、２１８ダイオード
２２０可変抵抗
２２２、２２４、２２６、２２８抵抗
２３０ポリスイッチ
２３２ツェナーダイオード
２３４抵抗
２３６リレーコイル
２３８リレー
２４０電圧調整部
２４２供給停止部

Claims

バッテリーを充電する充電器の動作を制御する充電器制御回路であって、
予め定められた第１の電流値に充電電流値を制御して前記バッテリーを充電する電流制御部と、
充電電圧が予め定められた電圧値に達した場合に前記充電電流値の制御を解除する電流制御解除部と、
前記電流制御の解除後、前記充電電圧を前記電圧値に保持して前記バッテリーを充電する電圧制御部と、
前記バッテリーの前記充電電流値が、前記第１の電流値より低い予め定められた第２の電流値に達した場合に前記電圧値に保持する制御を解除する電圧制御解除部と
を備える充電器制御回路。
前記電圧値に保持する制御を解除した後、前記バッテリーの充電を予め定められた時間経過後に停止させるタイマーを駆動するタイマー駆動部
を更に備える請求項１に記載の充電器制御回路。
前記バッテリーの前記充電電圧の最大値を予め規定し、前記バッテリーの充電中に前記最大値以下に前記充電電圧を制御する充電最大電圧制御部
を更に備える請求項１又は２に記載の充電器制御回路。
前記充電電流値が、予め定められた電流値以下に到達しない場合、前記バッテリーの充電を停止させる充電停止部
を更に備える請求項１〜３のいずれか１項に記載の充電器制御回路。
前記バッテリーが、高所作業車、電気で駆動する動力を有する機械、又は特殊車両に用いられる請求項１〜４のいずれか１項に記載の充電器制御回路。
前記バッテリーに入力される入力電圧が予め定められた電圧以上である場合に前記バッテリーへの電力の供給を停止させる保護部
を更に備える請求項１〜５のいずれか１項に記載の充電器制御回路。
前記保護部が、
前記入力電圧が予め定められた第１の電圧以下の場合に前記入力電圧を出力電圧とし、前記入力電圧が前記第１の電圧より高い第２の電圧以上の場合に前記第２の電圧の高さに応じて前記入力電圧を低下させた降圧電圧を前記出力電圧とする電圧調整部と、
前記降圧電圧が、予め定められた閾値電圧以下である場合に、前記バッテリーへの電力の供給を停止する供給停止部と
を有する請求項６に記載の充電器制御回路。
請求項１〜７のいずれか１項に記載の充電器制御回路と、スイッチング電源とを備える充電器。
バッテリーを充電する充電器の動作を制御する充電器制御方法であって、
予め定められた第１の電流値に充電電流値を制御して前記バッテリーを充電する第１充電工程と、
充電電圧が予め定められた電圧値に達した場合に前記充電電流値の制御を解除する電流制御解除工程と、
前記電流制御解除工程後、前記充電電圧を前記電圧値に保持する制御をし、前記バッテリーを充電する第２充電工程と、
前記バッテリーの前記充電電流値が、前記第１の電流値より低い予め定められた第２の電流値に達した場合に前記電圧値に保持する制御を解除する電圧制御解除工程と
を備える充電器制御方法。
バッテリーを充電する充電器の動作を制御する充電器制御回路用の充電制御プログラムであって、
コンピュータに、
予め定められた第１の電流値に充電電流値を制御して前記バッテリーを充電する第１充電機能と、
充電電圧が予め定められた電圧値に達した場合に前記充電電流値の制御を解除する電流制御解除機能と、
前記充電電流値の制御が解除された後、前記充電電圧を前記電圧値に保持する制御をし、前記バッテリーを充電する第２充電機能と、
前記バッテリーの前記充電電流値が、前記第１の電流値より低い予め定められた第２の電流値に達した場合に前記電圧値に保持する制御を解除する電圧制御解除機能と
を実現させる充電制御プログラム。
請求項１０に記載の充電制御プログラムが記録されたコンピュータ読み取り可能な記録媒体。