JP4029591B2 - 充電方法 - Google Patents
充電方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP4029591B2 JP4029591B2 JP2001263204A JP2001263204A JP4029591B2 JP 4029591 B2 JP4029591 B2 JP 4029591B2 JP 2001263204 A JP2001263204 A JP 2001263204A JP 2001263204 A JP2001263204 A JP 2001263204A JP 4029591 B2 JP4029591 B2 JP 4029591B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- charging
- battery temperature
- value
- battery
- charge
- 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.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Classifications
-
- 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
Landscapes
- Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)
- Secondary Cells (AREA)
- Tests Of Electric Status Of Batteries (AREA)
Description
【発明が属する技術分野】
本発明はニッケル・カドミウム電池(以下ニカド電池という)やニッケル・水素電池(以下ニッケル水素電池という)等の2次電池を充電する充電装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
電動工具等の電源に用いられているニッケルカドミニウム電池やニッケル水素電池等を充電する方法の1つとして、特開平11−355971号に開示の如く、充電時の電池温度及び温度上昇値が高い(低い)時は小さい(大きい)充電電流で充電するようにし、電池温度の上昇を抑えかつ急速に充電し得る充電電流の許容値を、電池温度値及び電池の温度上昇値に基づきマッピングしたマップを、例えば周囲温度と電池温度の温度差に対応して複数記憶し、検出及び演算した電池温度及び電池温度上昇値に基き選択したマップ内から一定周期毎に充電電流許容値を検索し、この検索した充電電流許容値により充電すると共に、電池温度と電池温度上昇値とが、マップ中における温度上昇値が大きい領域または電池温度が高く温度上昇値が中程度の領域である充電末期領域に属する頻度が高いか否かに基づき満充電を判断する充電装置が提案されている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、かかる充電装置においては、周囲温度が電池温度に対して高い場合、充電開始直後から電池温度と周囲温度との温度勾配によって温度上昇値が高くなり、このような現象を想定してないマップにおいては充電末期を示す領域において頻繁に充電を行ってしまい、ほとんど充電されることなく満充電と誤判断されて充電不足を生じる恐れがある。
【0004】
本発明の目的は、上記した従来技術の欠点をなくし、周囲温度が電池温度に対して相対的に所定値以上高い場合においても、充電早切れによる充電不足を起こすことなく充電できるようにすると共に満充電を確実に判断できるようにすることである。
【0005】
【課題を解決するための手段】
上記目的は、充電完了判断手段により充電完了を判断し、引き続きカウンタ手段の出力に基づき充電開始からの経過時間が所定時間以内の場合は、前記マップ中における充電末期を示す領域に属する頻度が高いか否かに基き充電完了を判断する充電完了判断手段の設定を変更し、再びマップ内の充電電流許容値を電池温度及び電池温度上昇値に応じて検索し、この検索した充電電流許容値により充電を継続すると共に設定を変更した充電完了判断手段により充電完了すなわち満充電を判断することにより達成される。
【0006】
【発明の実施の形態】
図1は本発明の一実施形態を示す回路図である。1は交流電源、2は複数の素電池を直列接続した電池組であって、素電池に接触または近接して電池温度を検出する例えばサーミスタ等からなる電池温度検出手段2Aが内蔵されている。3は電池組2に流れる充電電流を検出する電流検出手段、4は充電の開始及び停止を制御する信号を伝達する充電制御信号伝達手段、5は充電電流の信号をPWM制御IC23に帰還する充電電流信号伝達手段である。充電制御伝達信号手段4及び充電電流信号伝達手段5はホトカプラ等からなる。10は全波整流回路11と平滑用コンデンサ12からなる整流平滑回路、20は高周波トランス21、MOSFET22とPWM制御IC23からなるスイッチング回路である。PWM制御IC23はMOSFET22の駆動パルス幅を変えて整流平滑回路20の出力電圧を調整するスイッチング電源ICである。30はダイオード31、32、チョークコイル33、平滑用コンデンサ34からなる整流平滑回路、40は抵抗41、42からなる電池電圧検出手段で、電池組2の端子電圧を分圧する。50は演算手段(CPU)51、ROM52、RAM53、カウンタ54、A/Dコンバータ55、出力ポート56、リセット入力ポート57からなるマイコンである。60は演算増幅器61、62、抵抗63〜66からなる充電電流制御手段、70は電源トランス71、全波整流回路72、平滑コンデンサ73、74、3端子レギュレータ75、リセットIC76からなる定電圧電源で、マイコン50、充電電流制御手段60等の電源となる。リセットIC76はマイコン50を初期状態にするためにリセット入力ポート57にリセット信号を出力する。80は充電電流を設定する充電電流設定手段であって、前記出力ポート56aからの信号に対応して演算増幅器62の反転入力端に印加する電圧値を変えるものである。
【0007】
図2は電池温度T及び電池温度上昇値ΔTに応じて検索される充電電流の許容値I11〜I66を示し、また斜線部は充電末期に検索される領域を示す。すなわち電池温度上昇値ΔTが大きい領域(I51〜I66)や電池温度Tが高く電池温度上昇値ΔTが中程度の領域(I45、I46)が充電末期に検索される領域である。なお、マップは電池種及び電池電圧(素電池数)に応じて夫々マップを設ける方が良好な満充電検出が可能になる。
【0008】
次に図1の回路図、図2のマップ及び図3のフローチャートを参照して本発明充電方法の動作を説明する。
【0009】
電源を投入するとマイコン50は出力ポート56及び充電早切れFlagをイニシャルセットし、電池組2の接続待機状態となる(ステップ101)。電池組2が接続されると充電を開始し(ステップ102)、引き続き充電開始からの時間をカウントするカウンタ54をスタートする(ステップ103)。次いで充電中の電池温度Tを所定周期毎に電池温度検出手段2Aの出力から検出演算すると共に(ステップ1104)、温度上昇値ΔTを求め(ステップ105)、この電池温度値T及び温度上昇値ΔTに基づきマイコン50はマップを検索して温度上昇を抑えながら充電し得る充電電流許容値を求める(ステップ106)。
【0010】
次にマイコン50は、検索した充電電流許容値が図2の選択したマップ中で斜線部で示す充電末期領域に入ったか否かを判断する(ステップ107)。充電末期領域に入らない時はステップ113に進みステップ106で求めた許容充電電流値での充電を継続してステップ104に戻る。充電末期領域に入った時は、充電末期領域に入る確率が高いか否かを判断する(ステップ108)。これは例えば3周期連続して充電末期領域に入った場合に充電末期領域に入る確率が高いと判断する。充電末期領域に入ったしても、3周期連続充電末期領域に入らなかった場合は、充電末期領域に入る確率が高いと判断されず、ステップ113を介してステップ104に戻る。3周期連続充電末期領域に入った場合は、充電末期領域に入る確率が高いと判断し、引き続き充電早切れFlagがセットされているか否かの判断を行い(ステップ109)、Flag=1でない場合は、引き続きカウンタ54の出力に基づいて充電開始からの経過時間が所定時間以上か否かの判断を行う(ステップ110)。これは、充電開始直後から電池温度と周囲温度との温度勾配によって温度上昇値が高くなり、その結果、充電完了と誤判断する可能性があるので、充電開始から電池温度と周囲温度との温度勾配の影響が少なくなるまでの経過時間の監視を行い、経過時間が所定時間経過している場合前記充電完了により満充電と判断して充電を停止する(ステップ114)。それゆえ所定時間の設定は電池温度と周囲温度との温度勾配の影響が少くなくなる時間に設定すれば良い。
【0011】
ステップ110において所定時間経過していない場合は、充電開始直後から電池温度と周囲温度との温度勾配によって温度上昇値が高くなり、電池組2を満充電と誤判断した可能性があるので、再チェックするために、充電末期領域内に入る確率の設定を変更する(ステップ111)。設定の変更は、例えば前述した3周期連続して充電末期領域に入った場合に充電末期領域に入る確率が高いと判断するようにしたが、この3周期連続を多くするとか、もう一度3周期連続して充電末期領域に入ったことを判断するようにするとか種々の方法がある。ステップ111で設定変更後、引き続き、一度電池温度と周囲温度との温度勾配によって温度上昇値が高くなり、充電早切れを引き起こした可能性があるので、充電早切れFlagを1にセットし(ステップ112)、ステップ113を介してステップ104に戻る。ステップ109において、充電早切れFlagが1にセットされている場合は、一度充電完了と判断し、再び充電完了と判断したので、この時は満充電と最終判断し、ステップ110をスキップして充電を完了させる。
【0012】
以上のように上記実施形態においては、所定時間内で充電末期領域に入ったと判断した時は、電池温度と周囲温度との温度勾配によって温度上昇が高くなり、これを起因として満充電と判断する可能性があるので、再度充電末期領域に入る確率を再チェックするようし、これにより充電早切れによる充電不足を起こすことなく充電できるようにすると共に、満充電を確実に判別できるようにすることである。また充電装置の構成も簡単になる。
【0013】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、周囲温度が電池温度に対して高い場合、充電開始直後から電池温度と周囲温度との温度勾配によって温度上昇値が高くなったとしても充電早切れによる充電不足をなくし、確実な満充電判断が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明充電方法を採用した充電装置の一実施形態を示す回路図。
【図2】マップの一例の内容を示す説明図。
【図3】本発明充電方法の動作説明用フローチャート。
【符号の説明】
2は電池組、2Aは電池温度検出手段、50はマイコンである。
Claims (2)
- 電池の温度上昇値を抑えながら充電し得る充電電流の許容値を、電池温度及び電池温度の上昇値とに基づきマッピングしたマップを記憶する記憶手段と、電池温度を検出する電池温度検出手段と、電池温度検出手段の出力に基づき所定周期ごとの電池温度の上昇値を演算する電池温度上昇値検出手段と、電池温度検出手段により検出された電池温度及び電池温度上昇検出手段により検出された電池温度上昇値とが、前記マップ中における充電末期を示す領域に属する頻度が高いか否かに基き充電完了を判断する充電完了判断手段と、充電開始からの経過時間をカウントするカウンタ手段とを備え、
前記マップ内の充電電流の許容値を電池温度及び電池温度上昇値に応じて検索し、この検索した充電電流許容値により充電すると共にこの充電過程で充電完了判断手段が充電完了と判断した際の充電開始からの経過時間が所定値以内の場合満充電と判断せず、充電完了判断手段が充電完了と判断する設定を変更して前記充電電流許容値による充電を継続し、この充電継続中に充電完了判断手段が充電完了を判断した時満充電と判断して充電を終了することを特徴とした充電方法。 - 電池の温度上昇値を抑えながら充電し得る充電電流の許容値を、電池温度及び電池温度の上昇値とに基づきマッピングしたマップを記憶する記憶手段と、電池温度を検出する電池温度検出手段と、電池温度検出手段の出力に基づき所定周期ごとの電池温度の上昇値を演算する電池温度上昇値検出手段と、電池温度検出手段により検出された電池温度及び電池温度上昇検出手段により検出された電池温度上昇値とが、前記マップ中における充電末期を示す領域に属する頻度が高いか否かに基き充電完了と判断する充電完了判断手段と、充電開始からの経過時間をカウントするカウンタ手段とを備え、次のステップからなる充電方法。
a.電池温度及び電池温度上昇値に応じて前記マップ内の充電電流許容値を検索するステップ。
b.上記ステップで検索した充電電流許容値で充電するステップ。
c.前記充電電流許容値が充電末期領域内の値か否かを判断し、領域内の値でない時ステップaに戻るステップ。
d.前記充電電流許容値が充電末期領域内の値か否かを判断し、領域内の値であり、充電末期領域に属する頻度が高い時仮の充電完了と判断するステップ。
e.ステップdにおいて仮の充電完了と判断された場合、充電開始からの経過時間が所定値以下なら充電完了判断手段が充電完了と判断する設定を変更してステップaに戻り、充電開始からの経過時間が所定値を超えたら満充電と判断するステップ。
f.充電完了判断手段が前記設定を変更した後の充電継続時に再度ステップdによる充電完了の判断が出された時満充電と判断するステップ。
g.ステップe、fにおいて満充電と判断された時充電を停止するステップ。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2001263204A JP4029591B2 (ja) | 2001-08-31 | 2001-08-31 | 充電方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2001263204A JP4029591B2 (ja) | 2001-08-31 | 2001-08-31 | 充電方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2003079066A JP2003079066A (ja) | 2003-03-14 |
JP4029591B2 true JP4029591B2 (ja) | 2008-01-09 |
Family
ID=19089990
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2001263204A Expired - Fee Related JP4029591B2 (ja) | 2001-08-31 | 2001-08-31 | 充電方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP4029591B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2006129619A (ja) | 2004-10-29 | 2006-05-18 | Hitachi Koki Co Ltd | 電池の充電装置 |
CN111162567B (zh) * | 2018-11-07 | 2023-12-12 | 青岛港国际股份有限公司 | 自动化码头agv充电方法和*** |
CN114407728B (zh) * | 2022-02-28 | 2023-05-02 | 重庆长安新能源汽车科技有限公司 | 一种车辆动力电池充电控制方法、***、汽车及计算机可读存储介质 |
CN115932614B (zh) * | 2022-12-13 | 2023-08-29 | 惠州恒立能源科技有限公司 | 一种锂电池储能***充放电的电池荷电状态检测方法和*** |
-
2001
- 2001-08-31 JP JP2001263204A patent/JP4029591B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2003079066A (ja) | 2003-03-14 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US6949914B2 (en) | Charging apparatus | |
US5268630A (en) | Method and apparatus for varying the sample rate of a fast battery charger | |
JP4952971B2 (ja) | 電池寿命判別装置 | |
JPH07288936A (ja) | 蓄電池の充電方法 | |
JPH11252814A (ja) | 充電装置及び充電方法 | |
JP3637758B2 (ja) | 電池の充電法 | |
JP3772665B2 (ja) | 電池の充電装置 | |
JP2009106118A (ja) | 充電装置 | |
JP4029591B2 (ja) | 充電方法 | |
JP3695266B2 (ja) | 満充電判別方法 | |
JP2006166641A (ja) | 充電装置 | |
JP3951297B2 (ja) | 充電装置 | |
JP3945194B2 (ja) | 充電装置 | |
JP2004171796A (ja) | 充電装置 | |
JP3656379B2 (ja) | 電池の充電装置 | |
JP4345290B2 (ja) | 充電装置 | |
JPH1127866A (ja) | 電池の充電方法 | |
JP3336790B2 (ja) | 充電器の電池組寿命判別装置 | |
JP3722091B2 (ja) | 充電器の電池組寿命判別装置 | |
JPH11185825A (ja) | 電池の充電法 | |
JP3635900B2 (ja) | 電池の充電装置 | |
JP4182543B2 (ja) | 充電装置 | |
JP3042200B2 (ja) | 電池の充電装置 | |
JP3951296B2 (ja) | 充電装置 | |
JP2004135460A (ja) | 充電装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20050318 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20070320 |
|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20070626 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20070726 |
|
A911 | Transfer of reconsideration by examiner before appeal (zenchi) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A911 Effective date: 20070831 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20070925 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20071008 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20101026 Year of fee payment: 3 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20101026 Year of fee payment: 3 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111026 Year of fee payment: 4 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111026 Year of fee payment: 4 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121026 Year of fee payment: 5 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20131026 Year of fee payment: 6 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20141026 Year of fee payment: 7 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |