JPH0670478A - スパイク波による蓄電池の充電方法およびその装置 - Google Patents

スパイク波による蓄電池の充電方法およびその装置

Info

Publication number
JPH0670478A
JPH0670478A JP24255692A JP24255692A JPH0670478A JP H0670478 A JPH0670478 A JP H0670478A JP 24255692 A JP24255692 A JP 24255692A JP 24255692 A JP24255692 A JP 24255692A JP H0670478 A JPH0670478 A JP H0670478A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
power supply
storage battery
charging
spike
diode
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.)
Pending
Application number
JP24255692A
Other languages
English (en)
Inventor
Michio Hoshino
迪男 星野
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
EBATORON KK
Original Assignee
EBATORON KK
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by EBATORON KK filed Critical EBATORON KK
Priority to JP24255692A priority Critical patent/JPH0670478A/ja
Publication of JPH0670478A publication Critical patent/JPH0670478A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 充電時に発生した水素ガスが電極板に付着す
るのを抑制することにより充電時間を短縮する。 【構成】 直流電源をスパイク波に変調させ、電解液に
急激なスパイク電流を印加して共振振動させ、この共振
振動効果によって電解質イオンを強制的に活性化させ、
多量のイオンを極板に吸収させることにより電流容量を
増し、充電する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は蓄電池の充電方法に係
り、とくに急速充電の改良に関するもので、とくに鉛蓄
電池に適用することにより大きな効果が期待できるもの
である。
【0002】
【従来の技術】従来、密閉形蓄電池の充電方法として、
定電圧定電流充電や終期定電圧付準定電圧充電などの方
法があるが、完全充電に至るにはかなり長い充電時間を
必要とし、一般的な充電方法では使用中にしだいに充電
不足になり、寿命の上からも好ましくない。そこでこの
ような問題点を改良するために、密閉形蓄電池の充電方
法として、充電の最終段階で、充電初期の定電流充電時
間と中期の定電圧充電時間の和に比例させた時間、電池
容量の約1%の電池値にて定電流充電を行うものがあ
る。しかし、定電流による急速充電方式では、蓄電池の
電流密度が大きいために、水電解反応が起き、酸素ガス
および水素ガスが発生する。このようなガスの発生は充
電効率を下げるため、これらのガスを再結合させて、水
に戻す必要がある。一般に水素ガスは中性であるため、
これが電極板に付着すると電流の流れを抑制するように
作用する。
【0003】そこで、これを改善するために、通電時
間、休止時間がともに1秒以下のパルス状の矩形波をも
った定電流により充電を行うものがある。すなわちこの
充電方法は休止時間を伴うことから連続充電の場合に比
し、ガスの発生を少なくするものである。ところが、そ
の充電方式におけるパルス状の矩形波は通電時間、停止
時間ともに比較的間隔が大きいために充電時に発生する
ガスを十分に抑制することは難しい。
【0004】また蓄電池を充電する際に、その電解液比
重を測定しながら、均等充電し、電解液の比重があらか
じめ定められた値に達したときに、その均等充電を停止
し、代わって浮動充電を行うものがある。この充電方式
は蓄電池が深い放電をしたときに効果の大きいものであ
るが、反面、電解液比重測定装置等の別の装置を必要と
し、このため充電装置が全体とし複雑となることは否め
ない。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】上記のように従来の充
電方法は、充電時に発生した水素ガスが電極板に付着
し、これが電流の流れを抑制し、ひいては充電に、より
多くの時間がかかるという問題点があった。この発明は
上記のような問題点を解消するためになされたもので、
短時間で充電することができ、蓄電池の寿命を延ばすこ
とのできる充電方法およびその装置を提供することを目
的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】直流電源をスパイク波に
変調させ、電解液に急激なスパイク電流を印加して共振
振動させ、この共振振動効果によって電解質イオンを強
制的に活性化させる。
【0007】
【作用】急激なスパイク電流の印加によって、電解質イ
オンは強制的に活性化され、多量のイオンは極板に吸収
され、このため電流が容易に流れる。
【0008】
【実施例】以下図によってこの発明の一実施例について
説明する。すなわち図1において、主電源1は可変電源
で、所定の範囲たとえば10〔V〕〜30〔V〕に設定
される。またこの主電源は直流電源を50〔HZ〕〜1
〔KHZ〕のスパイク波に変調させる。この主電源の正
の端子には第1のダイオードD1および電子スイッチS
1を介して蓄電池B1が接続される。また主電源1には
補助電源2が直列に接続される。この補助電源は出力電
圧が固定され、たとえば50〜100〔V〕の間で選択
されている。そしてこの補助電源には第2のダイオード
D2、抵抗R1および第1のコンデンサC1が接続さ
れ、抵抗R1とコンデンサC1の接続点はダイオードD
1と電子スイッチS1との接続点に接続される。またコ
ンデンサC1の負の端子とダイオードD1のアノードと
の接続点にコンデンサC2の正の端子が接続され、かつ
このコンデンサの負の端子は主電源1の負の端子に接続
される。すなわちコンデンサC2は主電源1の端子間に
接続される。
【0009】なお、主電源1は図2に示すプログラム制
御回路を有する電源により構成される。すなわち図2に
おいて、入力端P1、P2にはフィルター11、整流器
12、スイッチング素子13、変圧器14、高周波整流
器15、電流検出器16が順次接続され、直流出力端子
P3、P4に至る。一方スイッチング素子13の出力端
にはアイソレーター17、パルス変換器18、プログラ
ム制御回路19が順次接続され、この出力端は電流検出
器16および直流出力端子P3、P4に至る。そしてプ
ログラム制御回路19は定電圧回路、定電流回路、無負
荷最大電圧設定回路、充電電圧最高値を検出し最小充電
電圧まで自動的に降下させる自動降下回路を有してい
る。
【0010】図2において、入力端P1、P2には交流
の100〔V〕または200〔V〕が印加される。この
電圧はフィルター11を通り、整流器12で整流され、
さらにスイッチング素子13を経て、変圧器14により
降圧されて、高周波整流器15に入力され、電流検出器
を経て出力端子P3、P4に出力される。一方、P3,
P4に出力された電圧を検出し、かつ電流検出器16に
より電流を検出し、プログラム制御回路19に入力され
る。プログラム制御回路19で電流信号と電圧信号が合
成されてパルス変換回路18に入力される。このパルス
変換回路18によりスイッチング周波数20KHz〜3
0KHzに変換される。尚、プログラム制御回路19の
入力信号の大小によりパルス幅を可変し、アイソレータ
17を経てスイッチング素子を駆動させ高周波電力に変
換される。その電力は変圧器14、高周波整流器15、
電流検出器16を経て制御された電力が出力端子P3,
P4に出力される。
【0011】図1の回路において、電子スイッチS1が
オフのときに主電源1の出力電圧によりコンデンサC2
が充電される。また主電源1と補助電源2によりダイオ
ードD2および抵抗R1を通してコンデンサC1が充電
される。すなわちコンデンサC1の端子電圧はほぼ補助
電源2の端子電圧であり、またコンデンサC2の端子電
圧はほぼ主電源1の端子電圧に保持されている。この状
態で、電子スイッチS1が閉じると、蓄電池B1には図
3に示すように50〔Hz〕〜1〔KHz〕のスパイク
電圧が印加される。このスパイク電圧のスパイク幅は抵
抗R1とコンデンサC1によって決まり、たとえば数十
〔μSec〕である。これによって蓄電池B1にはスパ
イク電流が流れる。
【0012】従って、蓄電池B1の電解液には急激なス
パイク電流、例えば平均値の3〜4倍のスパイク電流が
与えられ、これにより電解液は共振振動し、この共振振
動によって電解質イオンを強制的に活性化させ多量のイ
オンを極板に吸収させ、これによって充電電流を容易に
流す。即ちスパイク電流は瞬時にマイナスイオンを多量
に発生し、極板により多く吸収させ且つ同方向のスピン
を持った水素分子を活性化させ、通電しやすくする。こ
れにより発生したガスは強制的に抑制される。
【0013】そしてコンデンサC1の端子電圧が低下す
ると、主電源1、即ちコンデンサC2からダイオードD
1を通して蓄電池B1に電圧が印加され、充電を持続す
る。
【0014】充電中は電流検出器16により、充電電流
が検出され、同時に蓄電池Bの端子電圧を自動で検出
し、プログラム制御回路19により、1セルあたり2.
6〔V〕を最大値として、充電電圧を自動で制御し自動
降下させる。またプログラム制御回路19の定電圧回路
および定電流回路により、電解液の温度過昇が防止され
る。さらにプログラム制御回路19は12〔V〕定格の
蓄電池の場合、無負荷時の主電源の電圧を30〔V〕
に、また充電電流の平均値を1時間率〜10時間率とに
設定できる。この場合充電電圧は蓄電池B1の内部抵抗
により自動設定される。すなわち蓄電池B1の内部抵抗
が低い場合、たとえば新しい蓄電池の場合には電圧が低
くなり内部抵抗が高い場合、たとえば古い蓄電池の場合
には自動的に高くなり、設定した電流にて充電される。
【0015】また図4は図1に示す補助電源2を有さ
ず、主電源1の端子間に電子スイッチS1および第1の
ダイオードD1を介して蓄電池B1を接続したものであ
る。さらに主電源1の端子間にはパルストランスPT1
の一次側巻線とトランジスタQ1のコレクタおよびエミ
ッタが直列に接続される。そしてトランジスタQ1のベ
ースにはコンデンサC1を介して入力端子T1が設けら
れる。トランジスタQ1のベースと第1のコンデンサC
1との接続点および主電源1の負の端子間には抵抗R1
が接続される。主電源1の端子間には第2のコンデンサ
C2が接続される。ダイオードD1のカソードと蓄電池
B1の正の端子との接続点には第2のダイオードD2の
カソードが接続され、このダイオードのアノードは抵抗
R2を介してパルストランスPT1の二次側の一端に接
続され、その他端は主電源1の負の端子に接続される。
【0016】図4において、入力端子T1と電子スイッ
チS1とを連動させ、この電子スイッチS1のオンと同
時に、入力端子T1に数十〔μSec〕のスパイク信号
を入力する。このスパイク信号はトランジスタQ1で増
幅され、これによってパルストランスPT1の一次コイ
ルにスパイク電流が流れる。このため一次コイルの電圧
はパルストランスPT1の二次側コイルにおいて昇圧さ
れる。このときダイオードD1はパルストランスPT1
からのスパイク電流を阻止し、またダイオードD2は蓄
電池B1からパルストランスPT1に直流電流が流れる
のを阻止する。なお、コンデンサC2は波形全体に良い
影響を与えるように作用する。
【0017】また図5に示すものは変圧器14の出力端
に整流制御及び位相制御回路20を接続し、且この回路
の出力端にプログラム制御回路19を接続したものであ
る。
【0018】次に図2、図5に示す主電源によるプログ
ラム制御について説明する。まず、主電源1すなわち充
電器の無負荷解放電圧を直流の30〔V〕とし、蓄電池
の容量により任意に電流を設定する。なお、設定電流値
は定電流となる。この状態で、充電を開始すると図6に
示すようになる。この図において、この発明の充電装置
のプログラム動作は定電流充電で充電を開始し、蓄電池
の内部抵抗に左右された蓄電池の端子電圧となる。そし
て充電開始後時間が経過し、蓄電池の充電がある程度進
むと特性曲線が徐々に上昇し、さらに充電が進むと、曲
線は立ち上がり、その角度は増加して、やがては飽和状
態に達し、ほぼ曲線が水平になり適当な時間を経過する
と、充電装置の動作は自動的に定電圧動作に移行し、徐
々に電圧は下がり、最終的には蓄電池の電圧が直流の1
2.5〔V〕になるようなプログラム動作で終了する。
【0019】
【発明の効果】この発明は上述のように、直流電源をス
パイク波に変調させ、電解液に急激なスパイク電流を印
加して共振振動させ、この効果によって電解質イオンを
強制的に活性化させるようにしているので、多量のイオ
ンを極板に吸収させることができ、したがって電流の流
れが極めて容易となり、蓄電池を短い時間で充電するこ
とができる。さらにスパイク電流は蓄電池を傷めること
がなくむしろ蓄電池の寿命を延ばす効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明における蓄電池の充電方法の一実施例
を示す回路図である。
【図2】図1の主電源のブロック回路図である。
【図3】スパイク電流の波形図である。
【図4】この発明における蓄電池の他の実施例を示す回
路図である。
【図5】図2の主電源の他の実施例を示すブロック図で
ある。
【図6】この発明における蓄電池の充電方法による充電
特性図である。
【符号の説明】
1 主電源 2 補助電源 11 フィルター 12 整流器 13 スイッチング素子 14 変圧器 15 高周波整流器 16 電流検出器 17 アイソレーター 18 パルス変換器 19 プログラム制御回路 20 整流制御・位相制御回路 D1 ダイオード D2 ダイオード R1 抵抗 R2 抵抗 C1 コンデンサ C2 コンデンサ S1 電子スイッチ B1 蓄電池 PT1 パルストランス Q1 トランジスタ

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 直流電源をスパイク波に変調させ、この
    スパイク波を充電電池の電極に供給し、該充電電池の電
    解液に急激なスパイク電流を印加して共振振動させ、こ
    の共振振動効果によって電解質イオンを強制的に活性化
    させ、多量のイオンを電極板に吸収させて電流容量を増
    加させるスパイク波による蓄電池の充電方法。
  2. 【請求項2】 可変電源からなる主電源に第1のダイオ
    ードおよび電子スイッチを介して蓄電池を接続し、上記
    主電源には補助電源を直列に接続し、この補助電源には
    第2のダイオード、抵抗および第1のコンデンサを接続
    し、上記抵抗R1と上記第1のコンデンサの接続点を上
    記第1のダイオードと上記電子スイッチとの接続点に接
    続し、上記主電源の出力端には第2のコンデンサを上記
    第1のダイオードと直列に接続したスパイク波による蓄
    電池の充電装置。
  3. 【請求項3】 可変電源から主電源1に電子スイッチお
    よび第1のダイオードD1を介して蓄電池B1を接続
    し、上記主電源1の端子間にはパルストランスの一次側
    巻線とトランジスタを直列に接続し、第1のダイオード
    のカソードと蓄電池の正の端子との接続点と上記主電源
    の負の端子間には第2のダイオードとパルストランスP
    T1の二次側巻線の直列回路を接続し、上記トランジス
    タのベースを入力端子としたスパイク波による蓄電池の
    充電装置。
JP24255692A 1992-08-20 1992-08-20 スパイク波による蓄電池の充電方法およびその装置 Pending JPH0670478A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP24255692A JPH0670478A (ja) 1992-08-20 1992-08-20 スパイク波による蓄電池の充電方法およびその装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP24255692A JPH0670478A (ja) 1992-08-20 1992-08-20 スパイク波による蓄電池の充電方法およびその装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH0670478A true JPH0670478A (ja) 1994-03-11

Family

ID=17090857

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP24255692A Pending JPH0670478A (ja) 1992-08-20 1992-08-20 スパイク波による蓄電池の充電方法およびその装置

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH0670478A (ja)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1997040544A1 (de) * 1996-04-24 1997-10-30 Gm Racing Modellsportvertrieb Gmbh Verfahren zur verringerung des innenwiderstandes von wiederaufladbaren akkumulatoren
WO1998021804A1 (en) * 1996-11-08 1998-05-22 Lajos Koltai Method and electric circuit for increasing the life of storage batteries
CN1117409C (zh) * 1996-04-24 2003-08-06 三洋电机株式会社 减小可充电蓄电池的内阻的方法
JP2013518541A (ja) * 2010-01-28 2013-05-20 株式會社 Run Energy スイッチング配列と充放電を用いた高効率充電装置
JP2020514990A (ja) * 2017-09-28 2020-05-21 エルジー・ケム・リミテッド バッテリーセルのスウェリングを防止する方法及びこれを用いたバッテリーパック

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1997040544A1 (de) * 1996-04-24 1997-10-30 Gm Racing Modellsportvertrieb Gmbh Verfahren zur verringerung des innenwiderstandes von wiederaufladbaren akkumulatoren
US5905363A (en) * 1996-04-24 1999-05-18 Gm Racing Modellsportvertrieb Gmbh Method for reducing the internal resistance of rechargeable batteries
CN1117409C (zh) * 1996-04-24 2003-08-06 三洋电机株式会社 减小可充电蓄电池的内阻的方法
KR100397481B1 (ko) * 1996-04-24 2003-11-19 산요덴키가부시키가이샤 재충전가능축전지의내부저항축소방법
WO1998021804A1 (en) * 1996-11-08 1998-05-22 Lajos Koltai Method and electric circuit for increasing the life of storage batteries
JP2013518541A (ja) * 2010-01-28 2013-05-20 株式會社 Run Energy スイッチング配列と充放電を用いた高効率充電装置
JP2020514990A (ja) * 2017-09-28 2020-05-21 エルジー・ケム・リミテッド バッテリーセルのスウェリングを防止する方法及びこれを用いたバッテリーパック
US11088403B2 (en) 2017-09-28 2021-08-10 Lg Chem, Ltd. Method for preventing swelling of battery cell and battery pack using same

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US20060145658A1 (en) Method and device for battery charger and diagnosis with detectable battery energy barrier
AU720246B2 (en) Electronic method for controlling charged particles to obtain optimum electrokinetic behavior
JP3216133B2 (ja) 非水電解質二次電池の充電方法
US10976373B2 (en) Lead acid battery device, control device for lead acid battery, and control method for lead acid battery
US20070139011A1 (en) Battery charge circuit with multi-charge stage and method thereof
US4728877A (en) Method and apparatus for improving electrochemical processes
RU2474027C2 (ru) Способ зарядки электрохимических конденсаторов с двойным электрическим слоем
RU2430458C2 (ru) Способ и устройство для восстановления аккумуляторов
JPH0670478A (ja) スパイク波による蓄電池の充電方法およびその装置
JP2787541B2 (ja) 1次電池の再生方法および再生装置
JP3213399B2 (ja) 充電方法
JPH0629029A (ja) 燃料電池の運転方法
CN110867922B (zh) 一种浮充阶段拉高电压的脉冲充电方法及电源充电器
JP2003189498A (ja) 二次電池の充電方法及び二次電池の充電器
KR101499816B1 (ko) 납축전지 성능 개선형 복합 펄스파워 충전장치
JP2003203663A (ja) 燃料電池発電システム
US20070139009A1 (en) Battery charge circuit with multi-charge stage and method thereof
CN1023677C (zh) 密封镉镍蓄电池高速充电机
JP2007028791A (ja) 2次電池の充電装置
JPH07170776A (ja) インバータの主回路電荷放電方法
SU754535A1 (ru) Способ заряда аккумуляторной батареи 1
JPH0479732A (ja) 急速充電器
JPH0970145A (ja) 定電圧充電器
CN207304115U (zh) 专用于备用蓄电池的自动切换充电机
KR20170105672A (ko) 납축전지의 효율적 사용을 위한 수명연장장치