JPH0787681A - 車輌用発電機の充電制御装置 - Google Patents
車輌用発電機の充電制御装置Info
- Publication number
- JPH0787681A JPH0787681A JP23317993A JP23317993A JPH0787681A JP H0787681 A JPH0787681 A JP H0787681A JP 23317993 A JP23317993 A JP 23317993A JP 23317993 A JP23317993 A JP 23317993A JP H0787681 A JPH0787681 A JP H0787681A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- charging
- value
- battery
- voltage
- current
- 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.)
- Granted
Links
Landscapes
- Control Of Charge By Means Of Generators (AREA)
- Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 車輌用搭載バッテリの急速充電を図ると共に
長寿命化を図る。 【構成】 充電初期には、予め決めた最大充電電流値I
cで定電流充電を行ない、充電中期には電気負荷の電圧
許容値を目標電圧値として定電圧充電を行う。これによ
り、充電中期での充電電流を高い状態にすることがで
き、急速充電が可能となる。また、充電初期の充電電流
値を制限したので、過大電流が流れることでバッテリ活
性物質が破壊されるのが回避され、バッテリの長寿命化
が図れる。更に、充電終期に充電電圧を100%充電で
のバッテリ端子電圧に下げることで、過充電が回避され
る。
長寿命化を図る。 【構成】 充電初期には、予め決めた最大充電電流値I
cで定電流充電を行ない、充電中期には電気負荷の電圧
許容値を目標電圧値として定電圧充電を行う。これによ
り、充電中期での充電電流を高い状態にすることがで
き、急速充電が可能となる。また、充電初期の充電電流
値を制限したので、過大電流が流れることでバッテリ活
性物質が破壊されるのが回避され、バッテリの長寿命化
が図れる。更に、充電終期に充電電圧を100%充電で
のバッテリ端子電圧に下げることで、過充電が回避され
る。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は車輌用発電機の充電制御
装置に係り、特に、バッテリの充電時間を短縮すると共
にバッテリの寿命を延ばすのに好適な充電制御装置に関
する。
装置に係り、特に、バッテリの充電時間を短縮すると共
にバッテリの寿命を延ばすのに好適な充電制御装置に関
する。
【0002】
【従来の技術】車輌に搭載されているバッテリは、エン
ジンで駆動される発電機で浮動充電される。従来の充電
制御装置は、例えば特開昭60−102826号公報記
載の様に、バッテリの電圧を検出し、この検出電圧値に
応じて発電機の界磁巻線に流す励磁電流を制御するよう
になっている。
ジンで駆動される発電機で浮動充電される。従来の充電
制御装置は、例えば特開昭60−102826号公報記
載の様に、バッテリの電圧を検出し、この検出電圧値に
応じて発電機の界磁巻線に流す励磁電流を制御するよう
になっている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】車輌に搭載したバッテ
リは、その寿命を延ばすために常に満充電状態にしてお
くことが好ましく、放電した場合には急速にしかも過充
電状態にならないように充電することが望まれる。しか
し、従来の充電制御装置は、バッテリの寿命に対する配
慮はなく、単にバッテリの検出電圧値に応じて充電を制
御しているにすぎないため、過充電状態になることがあ
り、バッテリの寿命を短くしている。
リは、その寿命を延ばすために常に満充電状態にしてお
くことが好ましく、放電した場合には急速にしかも過充
電状態にならないように充電することが望まれる。しか
し、従来の充電制御装置は、バッテリの寿命に対する配
慮はなく、単にバッテリの検出電圧値に応じて充電を制
御しているにすぎないため、過充電状態になることがあ
り、バッテリの寿命を短くしている。
【0004】本発明の目的は、放電したバッテリを急速
にしかも過充電にならないように浮動充電する充電制御
装置を提供することにある。
にしかも過充電にならないように浮動充電する充電制御
装置を提供することにある。
【0005】
【課題を解決するための手段】上記目的は、車輌に搭載
したバッテリを前記車輌に搭載した発電機により浮動充
電する充電制御装置において、充電初期の充電電流を予
め設定した所定値に制限して定電流充電を行ない充電中
期の目標充電電圧を車輌搭載電気負荷の許容値に維持し
て定電圧充電を行う制御回路を設けることで、達成され
る。
したバッテリを前記車輌に搭載した発電機により浮動充
電する充電制御装置において、充電初期の充電電流を予
め設定した所定値に制限して定電流充電を行ない充電中
期の目標充電電圧を車輌搭載電気負荷の許容値に維持し
て定電圧充電を行う制御回路を設けることで、達成され
る。
【0006】
【作用】バッテリの充電初期には、最大値が制限された
充電電流で定電流充電を行ない、例えば80%まで急速
充電する。更にその後は例えば90〜95%になるまで
定電圧充電で急速充電を行なう。充電電流の最大値を制
限することで、バッテリ活性物質の破壊が回避され、ま
た、充電中期での充電電流が高いので急速充電が可能と
なる。充電終期で充電電圧を100%充電でのバッテリ
端子電圧に低下すると、過充電も防止される。
充電電流で定電流充電を行ない、例えば80%まで急速
充電する。更にその後は例えば90〜95%になるまで
定電圧充電で急速充電を行なう。充電電流の最大値を制
限することで、バッテリ活性物質の破壊が回避され、ま
た、充電中期での充電電流が高いので急速充電が可能と
なる。充電終期で充電電圧を100%充電でのバッテリ
端子電圧に低下すると、過充電も防止される。
【0007】
【実施例】以下、本発明の一実施例を図面を参照して説
明する。図1は、本発明の一実施例に係る充電制御装置
の回路図である。車輌用交流発電機1は、ステータコイ
ル2と、界磁コイル3と、整流器4と、電圧調整回路5
と、トランジスタ6とを備える。イグニッション(IG
N)スイッチ7が投入され、車載の電気負荷8の1つで
ある図示しないスタータモータにバッテリ9から電力が
供給されて回転すると、図示しないエンジンが始動す
る。エンジンの回転により界磁コイル3が回転しステー
タコイル5に電力が発生すると、この発生した交流電力
は整流器4で直流に変換され、ケーブル10を介してバ
ッテリ9の+端子に印加され、バッテリ9を浮動充電す
る。電圧調整回路5は、バッテリ9を例えば13.5V
で充電するように所定のデューティ比のパルス電圧を出
力しており、このパルス電圧でトランジスタ6がオンオ
フ制御され、界磁コイル4に流れる励磁電流が制御さ
れ、発電電圧が制御される。
明する。図1は、本発明の一実施例に係る充電制御装置
の回路図である。車輌用交流発電機1は、ステータコイ
ル2と、界磁コイル3と、整流器4と、電圧調整回路5
と、トランジスタ6とを備える。イグニッション(IG
N)スイッチ7が投入され、車載の電気負荷8の1つで
ある図示しないスタータモータにバッテリ9から電力が
供給されて回転すると、図示しないエンジンが始動す
る。エンジンの回転により界磁コイル3が回転しステー
タコイル5に電力が発生すると、この発生した交流電力
は整流器4で直流に変換され、ケーブル10を介してバ
ッテリ9の+端子に印加され、バッテリ9を浮動充電す
る。電圧調整回路5は、バッテリ9を例えば13.5V
で充電するように所定のデューティ比のパルス電圧を出
力しており、このパルス電圧でトランジスタ6がオンオ
フ制御され、界磁コイル4に流れる励磁電流が制御さ
れ、発電電圧が制御される。
【0008】以上は、従来の充電制御装置と同じ構成で
ある。本実施例は、この従来既存の充電制御装置をその
まま利用する構成とするために、外付けのマイクロコン
ピュータでなる制御回路11と、バッテリ9の液温TB
を検出するセンサ12と、バッテリ9の充電電流IBを
検出するセンサ13とを設け、制御回路11に、これら
センサ12,13の検出信号と、バッテリ9の+端子電
圧VBと、イグニッションスイッチ7のオンオフ信号と
を入力し、更に、車輌用発電機1内に、信号認識回路1
4及びスイッチ15を内蔵する。スイッチ15は、電圧
調整器5の出力と制御回路11の出力の一方を選択して
トランジスタ6のベースに印加し、信号認識回路14
は、制御回路11からの制御信号の出力が「有」のとき
スイッチ15を制御回路11側に切り替え、制御回路1
1からの制御信号の出力が「無」のときスイッチ15を
電圧調整器5側に切り替える。信号認識回路14を発電
機1内に設けることにより、制御回路11と発電機1と
の接続線16が1本で済む。
ある。本実施例は、この従来既存の充電制御装置をその
まま利用する構成とするために、外付けのマイクロコン
ピュータでなる制御回路11と、バッテリ9の液温TB
を検出するセンサ12と、バッテリ9の充電電流IBを
検出するセンサ13とを設け、制御回路11に、これら
センサ12,13の検出信号と、バッテリ9の+端子電
圧VBと、イグニッションスイッチ7のオンオフ信号と
を入力し、更に、車輌用発電機1内に、信号認識回路1
4及びスイッチ15を内蔵する。スイッチ15は、電圧
調整器5の出力と制御回路11の出力の一方を選択して
トランジスタ6のベースに印加し、信号認識回路14
は、制御回路11からの制御信号の出力が「有」のとき
スイッチ15を制御回路11側に切り替え、制御回路1
1からの制御信号の出力が「無」のときスイッチ15を
電圧調整器5側に切り替える。信号認識回路14を発電
機1内に設けることにより、制御回路11と発電機1と
の接続線16が1本で済む。
【0009】図2は、図1に示す充電制御装置の要部構
成図である。制御回路11は、入力回路11aと、CP
U11bと、出力回路11cとを備え、IGNキーON
/OFF信号,バッテリ液温TB信号,バッテリ電圧VB
信号,充電電流IB信号が入力回路11aを通してCP
U11bに取り込まれる。CPU11bは、これらの信
号に基づき詳細は後述するようにしてバッテリ充電電圧
VNを決定し、出力回路11cを通して、オンデューテ
ィを可変にしたパルス電圧を出力する。信号認識回路1
4は、制御回路11がパルス電圧を出力している限りス
イッチ15を制御回路11側に保持し、制御回路11の
出力パルス電圧でトランジスタ6をオンオフする。スイ
ッチ15は、制御回路11や信号認識回路14が故障し
たとき必ず電圧調整器5側を選択するように構成するの
が好ましい。尚、既存の充電制御装置を利用せずに新た
に構成するのであれば、電圧調整器5とスイッチ15と
信号認識回路14を削除し、制御回路11の出力を直接
トランジスタ6のベースに接続してもよいことはいうま
でもない。
成図である。制御回路11は、入力回路11aと、CP
U11bと、出力回路11cとを備え、IGNキーON
/OFF信号,バッテリ液温TB信号,バッテリ電圧VB
信号,充電電流IB信号が入力回路11aを通してCP
U11bに取り込まれる。CPU11bは、これらの信
号に基づき詳細は後述するようにしてバッテリ充電電圧
VNを決定し、出力回路11cを通して、オンデューテ
ィを可変にしたパルス電圧を出力する。信号認識回路1
4は、制御回路11がパルス電圧を出力している限りス
イッチ15を制御回路11側に保持し、制御回路11の
出力パルス電圧でトランジスタ6をオンオフする。スイ
ッチ15は、制御回路11や信号認識回路14が故障し
たとき必ず電圧調整器5側を選択するように構成するの
が好ましい。尚、既存の充電制御装置を利用せずに新た
に構成するのであれば、電圧調整器5とスイッチ15と
信号認識回路14を削除し、制御回路11の出力を直接
トランジスタ6のベースに接続してもよいことはいうま
でもない。
【0010】図3は、本実施例におけるバッテリの充電
特性図であり、横軸が充電電流,縦軸が発電電圧であ
る。本実施例では、この特性に従いバッテリを充電す
る。すなわち、T0〜T1の期間は、予め決められた最大
電流値Icで定電流充電を行なう。T1時点で約80%
程度の充電に達したときは、次に、T1〜T2の期間、定
電圧充電を行なう。T2時点で約90%〜95%の充電
に達したときは、T2〜T3の期間、過充電を防止する電
流電圧特性により充電を行う。T3時点での電圧では、
バッテリ充電電流はほぼ0近くの値となる。
特性図であり、横軸が充電電流,縦軸が発電電圧であ
る。本実施例では、この特性に従いバッテリを充電す
る。すなわち、T0〜T1の期間は、予め決められた最大
電流値Icで定電流充電を行なう。T1時点で約80%
程度の充電に達したときは、次に、T1〜T2の期間、定
電圧充電を行なう。T2時点で約90%〜95%の充電
に達したときは、T2〜T3の期間、過充電を防止する電
流電圧特性により充電を行う。T3時点での電圧では、
バッテリ充電電流はほぼ0近くの値となる。
【0011】図4は、図3に示す充電特性となるように
図5以下で説明する処理手順で充電した時の実験結果
(充電電流−時間の特性線Iおよび充電電圧−時間を示
す特性線II)を示すグラフであり、比較のために従来の
充電結果を破線で示している。従来は、充電開始時の充
電電流値は100Aにも達したが、本実施例では、図5
以下の処理手順を実行することで結果として充電初期の
電流が約50Aに制限された定電流充電となる。また、
従来は、充電を開始すると急激に充電電流が低下してい
たが、本実施例では、この充電電流の低下を抑制する。
すなわち、本実施例では、充電初期の充電電流の値を従
来に比べ矢印Aの様に低下させ、充電中期の充電電流の
値を従来に比べ矢印Bの様に高めるように制御し、充電
終期の充電電流を従来に比べ矢印Cの様に低下させ、急
速充電とバッテリの長寿命化を達成する。
図5以下で説明する処理手順で充電した時の実験結果
(充電電流−時間の特性線Iおよび充電電圧−時間を示
す特性線II)を示すグラフであり、比較のために従来の
充電結果を破線で示している。従来は、充電開始時の充
電電流値は100Aにも達したが、本実施例では、図5
以下の処理手順を実行することで結果として充電初期の
電流が約50Aに制限された定電流充電となる。また、
従来は、充電を開始すると急激に充電電流が低下してい
たが、本実施例では、この充電電流の低下を抑制する。
すなわち、本実施例では、充電初期の充電電流の値を従
来に比べ矢印Aの様に低下させ、充電中期の充電電流の
値を従来に比べ矢印Bの様に高めるように制御し、充電
終期の充電電流を従来に比べ矢印Cの様に低下させ、急
速充電とバッテリの長寿命化を達成する。
【0012】図5〜図8は、図2に示すCPU11bが
実行する本発明の一実施例に係る充電制御プログラムの
処理手順を示すフローチャートである。図5において、
イグニッションキーがONされると本プログラムが起動
され、先ず、tNカウンタの計数(この計数値が充電開
始からの経過時間を示す。)を開始すると共に、バッテ
リ電圧VBとバッテリ液温TBとを読み込み、RAMに記
憶する(ステップ1)。読み込んだ値は充電開始時の初
期値であるため、夫々VBO,TBOとする。次のステップ
2では、バッテリ電圧初期値VBOが12.6V以上であ
るか否かを判定する。12.6V以上であれば急速充電
不要のため変数υ1=0とし(ステップ3)、12.6
V未満であれば急速充電する必要があるため変数υ1=
12.6−VBOとする(ステップ4)。
実行する本発明の一実施例に係る充電制御プログラムの
処理手順を示すフローチャートである。図5において、
イグニッションキーがONされると本プログラムが起動
され、先ず、tNカウンタの計数(この計数値が充電開
始からの経過時間を示す。)を開始すると共に、バッテ
リ電圧VBとバッテリ液温TBとを読み込み、RAMに記
憶する(ステップ1)。読み込んだ値は充電開始時の初
期値であるため、夫々VBO,TBOとする。次のステップ
2では、バッテリ電圧初期値VBOが12.6V以上であ
るか否かを判定する。12.6V以上であれば急速充電
不要のため変数υ1=0とし(ステップ3)、12.6
V未満であれば急速充電する必要があるため変数υ1=
12.6−VBOとする(ステップ4)。
【0013】次のステップ5では、バッテリ液温初期値
TBOが356°K(=83℃)以上であるか否かを判定
する。356°K以上の高温であれば急速充電するとバ
ッテリ寿命を低下させてしまうので変数VO=12.6
とし(ステップ6)、356°K未満であれば急速充電
するために変数V1=13.25+0.021(353
−TBO)とし(ステップ7)変数VO=V1+υ1とする
(ステップ8)。
TBOが356°K(=83℃)以上であるか否かを判定
する。356°K以上の高温であれば急速充電するとバ
ッテリ寿命を低下させてしまうので変数VO=12.6
とし(ステップ6)、356°K未満であれば急速充電
するために変数V1=13.25+0.021(353
−TBO)とし(ステップ7)変数VO=V1+υ1とする
(ステップ8)。
【0014】発電機の発電電圧が高くなると、発電機に
接続されている電気負荷の許容値を越える虞がある。そ
こで次のステップ9では、車載電気負荷8の許容電圧値
が例えば16Vの場合、変数VOの値が16V以下であ
るか否かを判定する。16Vを越える場合は変数V0=
16Vとし(ステップ10)、16V以下の場合には変
数VOの値はそのままとする。
接続されている電気負荷の許容値を越える虞がある。そ
こで次のステップ9では、車載電気負荷8の許容電圧値
が例えば16Vの場合、変数VOの値が16V以下であ
るか否かを判定する。16Vを越える場合は変数V0=
16Vとし(ステップ10)、16V以下の場合には変
数VOの値はそのままとする。
【0015】このように、バッテリの充電開始時の目標
充電電圧値(今の場合、変数V0が対応する。)に上限
値(16V)を設け、この上限値以下の範囲で、バッテ
リ電圧及びバッテリ液温に応じた目標充電電圧値を求め
(ステップ4,7,8)、この目標充電電圧値を目標と
して充電を行ないうことで、充電初期の充電電流が図4
の所定値Icに制限される。
充電電圧値(今の場合、変数V0が対応する。)に上限
値(16V)を設け、この上限値以下の範囲で、バッテ
リ電圧及びバッテリ液温に応じた目標充電電圧値を求め
(ステップ4,7,8)、この目標充電電圧値を目標と
して充電を行ないうことで、充電初期の充電電流が図4
の所定値Icに制限される。
【0016】次に図6のステップ11(ステップ11以
降の処理は、イグニッションスイッチがOFFされるま
で繰返し実行される。)に進み、現在のバッテリ液温T
Bを読み込む。このバッテリ液温TBが初期温度TBOと等
しいか否かを判定し(ステップ12)、等しい場合には
ステップ13に進んで制御変数VNの値を変数VOの値
(即ち、VN=VO)として後述のステップ18に進む。
バッテリ液温TBが初期温度TBOと等しくないときはス
テップ12からステップ14に進み、現在のバッテリ液
温TBが356°Kを越えているかそれ未満であるかを
判定する(ステップ14)。356°Kを越えている時
はステップ15で制御変数VN=12.6Vとして後述
のステップ27に進む。356°K未満のときは変数V
NO=13.25+0.021(353−TB)とし(ス
テップ16)制御変数VN=VNO+υ1とする(ステップ
17)。
降の処理は、イグニッションスイッチがOFFされるま
で繰返し実行される。)に進み、現在のバッテリ液温T
Bを読み込む。このバッテリ液温TBが初期温度TBOと等
しいか否かを判定し(ステップ12)、等しい場合には
ステップ13に進んで制御変数VNの値を変数VOの値
(即ち、VN=VO)として後述のステップ18に進む。
バッテリ液温TBが初期温度TBOと等しくないときはス
テップ12からステップ14に進み、現在のバッテリ液
温TBが356°Kを越えているかそれ未満であるかを
判定する(ステップ14)。356°Kを越えている時
はステップ15で制御変数VN=12.6Vとして後述
のステップ27に進む。356°K未満のときは変数V
NO=13.25+0.021(353−TB)とし(ス
テップ16)制御変数VN=VNO+υ1とする(ステップ
17)。
【0017】バッテリ充電を、充電開始から所定時間で
終了させたいという要望があり、この所定時間が例えば
60分であったとする。そこで次のステップ18では、
バッテリ充電開始からの経過時間tNが60分以下であ
るか否かを判定する。60分以下の時は急速充電するた
めに変数υ2=(−tN×0.01)+0.6とし(ステ
ップ19)、60分を越えた時は変数υ2=0とする
(ステップ20)。
終了させたいという要望があり、この所定時間が例えば
60分であったとする。そこで次のステップ18では、
バッテリ充電開始からの経過時間tNが60分以下であ
るか否かを判定する。60分以下の時は急速充電するた
めに変数υ2=(−tN×0.01)+0.6とし(ステ
ップ19)、60分を越えた時は変数υ2=0とする
(ステップ20)。
【0018】そして、次のステップ21では、制御変数
VNの値を、ステップ13,17で求めた値に変数υ2を
加算した値つまりVN=VN+υ2とする。
VNの値を、ステップ13,17で求めた値に変数υ2を
加算した値つまりVN=VN+υ2とする。
【0019】このように、バッテリ充電開始から所定時
間以内の充電中期の目標充電電圧値(今の場合、変数V
Nが対応する。)として、時間経過と共に減少する補正
電圧値(υ2)を目標充電電圧値に加算することで充電
中期の充電電流を増加させることができる。
間以内の充電中期の目標充電電圧値(今の場合、変数V
Nが対応する。)として、時間経過と共に減少する補正
電圧値(υ2)を目標充電電圧値に加算することで充電
中期の充電電流を増加させることができる。
【0020】次の図7のステップ21では、充電電流I
Bを読み込み、次の数1,2の計算を行ない、AN1,AN
2を求める。
Bを読み込み、次の数1,2の計算を行ない、AN1,AN
2を求める。
【0021】
【数1】
【0022】
【数2】
【0023】充電が進行するに従って充電電流は減少
し、その減少率も低下する。この充電電流の過去10分
間における平均電流AN1と過去5分間における平均電流
AN2を上記数1,2で求め、両者の差が例えば1(A)
より小さくなったか否かをステップ23で判定する。両
者の差が小さい場合には変数υ3=IB×0.04−2と
し(ステップ24)、両者の差が大きい場合には変数υ
3=0とする(ステップ25)。そして、次のステップ
26で、制御変数VNの値を、ステップ21で求めたVN
の値に変数υ3の値を加算した値(VN=VN+υ3)とす
る。
し、その減少率も低下する。この充電電流の過去10分
間における平均電流AN1と過去5分間における平均電流
AN2を上記数1,2で求め、両者の差が例えば1(A)
より小さくなったか否かをステップ23で判定する。両
者の差が小さい場合には変数υ3=IB×0.04−2と
し(ステップ24)、両者の差が大きい場合には変数υ
3=0とする(ステップ25)。そして、次のステップ
26で、制御変数VNの値を、ステップ21で求めたVN
の値に変数υ3の値を加算した値(VN=VN+υ3)とす
る。
【0024】このように、充電中での充電電流の変化を
監視し充電電流の変化が設定値より小さくなった時は目
標充電電圧値に負数の補正電圧値(υ3)を加算するこ
とで、目標充電電圧値が100充電でのバッテリ端子電
圧値になると共に、充電終期における充電電流が減少す
る。
監視し充電電流の変化が設定値より小さくなった時は目
標充電電圧値に負数の補正電圧値(υ3)を加算するこ
とで、目標充電電圧値が100充電でのバッテリ端子電
圧値になると共に、充電終期における充電電流が減少す
る。
【0025】次のステップ27では、制御変数VNの値
が電気負荷の許容値(前記の例では16V)以下である
か否かを判定し、許容値を越えている時はVN=16.
0とし(ステップ28)てステップ29に進み、許容値
以下のときはそのまま次のステップ29に進む。
が電気負荷の許容値(前記の例では16V)以下である
か否かを判定し、許容値を越えている時はVN=16.
0とし(ステップ28)てステップ29に進み、許容値
以下のときはそのまま次のステップ29に進む。
【0026】ステップ29は、以上の様にして求めた変
数VNの値による制御信号を出力するステップである。
その詳細を図8に示す。このステップ29では、先ず、
現在のバッテリ電圧VBを読み込む(ステップ29
a)。そして、このバッテリ電圧VBの値が制御変数VN
の値と等しいか否かを判定し(ステップ29b)、等し
い場合にはステップ29cに進んでトランジスタ6のベ
ースに出力するパルス電圧のオンデューティを減少させ
てステップ29bに戻る。VN≠VBのときはステップ2
9bからステップ29dに進み、VN−VB>1が成立す
るか否かを判定する。この判定式が成立する場合、つま
り、バッテリ電圧VBが目標値VNに比べて小さすぎる場
合にはステップ29eに進み、急速充電すべく図2の制
御回路11からトランジスタ6のベースに出力するパル
ス電圧のオンデューティを増加する。しかし、このオン
デューティの最大値は、予め制御回路11に設定された
値により、充電電流の初期値Icが結果として所定値例
えば50Aを越えない値に制限される。VN−VB>1で
ない場合は、ステップ29fに進んでVN−VB<1が成
立するか否かを判定し、この判定式が成立する場合には
ステップ29gに進んでオンデューティを減少させる。
数VNの値による制御信号を出力するステップである。
その詳細を図8に示す。このステップ29では、先ず、
現在のバッテリ電圧VBを読み込む(ステップ29
a)。そして、このバッテリ電圧VBの値が制御変数VN
の値と等しいか否かを判定し(ステップ29b)、等し
い場合にはステップ29cに進んでトランジスタ6のベ
ースに出力するパルス電圧のオンデューティを減少させ
てステップ29bに戻る。VN≠VBのときはステップ2
9bからステップ29dに進み、VN−VB>1が成立す
るか否かを判定する。この判定式が成立する場合、つま
り、バッテリ電圧VBが目標値VNに比べて小さすぎる場
合にはステップ29eに進み、急速充電すべく図2の制
御回路11からトランジスタ6のベースに出力するパル
ス電圧のオンデューティを増加する。しかし、このオン
デューティの最大値は、予め制御回路11に設定された
値により、充電電流の初期値Icが結果として所定値例
えば50Aを越えない値に制限される。VN−VB>1で
ない場合は、ステップ29fに進んでVN−VB<1が成
立するか否かを判定し、この判定式が成立する場合には
ステップ29gに進んでオンデューティを減少させる。
【0027】ステップ29の次は、図7のステップ30
に進み、イグニッションスイッチがOFFされたか否か
を判定し、イグニッションスイッチONのときはステッ
プ11に戻って以下の処理を繰返し、OFFのときは本
プログラムを終了する。
に進み、イグニッションスイッチがOFFされたか否か
を判定し、イグニッションスイッチONのときはステッ
プ11に戻って以下の処理を繰返し、OFFのときは本
プログラムを終了する。
【0028】以上の制御手順を繰返し実行し充電した時
の特性図が図4である。充電初期は、制御変数VNの値
と実際のバッテリ電圧VBとの差が大きいので、トラン
ジスタ6に印加されるパルス電圧のオンデューティは増
加されるが、前述した様に、最大充電電流Icが制限さ
れるので、定電流充電となる。過大な充電電流が流れな
いので、過大電流によるバッテリ活動物質の破壊がなく
なり、バッテリ短寿命化が回避される。この定電流充電
により、バッテリ電圧VBは上昇する。尚、この定電流
充電中は、図7ステップ23における判定はYESとな
り変数υ3が計算されるが、ステップ24での充電電流
IBは50Aのため、υ3=0となり、変数VNはυ3によ
って減少することはない。
の特性図が図4である。充電初期は、制御変数VNの値
と実際のバッテリ電圧VBとの差が大きいので、トラン
ジスタ6に印加されるパルス電圧のオンデューティは増
加されるが、前述した様に、最大充電電流Icが制限さ
れるので、定電流充電となる。過大な充電電流が流れな
いので、過大電流によるバッテリ活動物質の破壊がなく
なり、バッテリ短寿命化が回避される。この定電流充電
により、バッテリ電圧VBは上昇する。尚、この定電流
充電中は、図7ステップ23における判定はYESとな
り変数υ3が計算されるが、ステップ24での充電電流
IBは50Aのため、υ3=0となり、変数VNはυ3によ
って減少することはない。
【0029】定電流充電によりバッテリ電圧VBが上昇
し、変数VNに対してあと1Vに達すると、図8のステ
ップ29bからステップ29dに進み、オンデューティ
が減少される。これにより充電電流は減少する(この減
少過程で、VN−VB>1となると再びオンデューティは
増加する。オンデューティの減少と増加の繰返しで、充
電電流は徐々に減少する。)が、変数υ2,υ3によるV
Nの減少分は小さく、このため定電圧充電に近い充電状
態となり、充電電流も従来に比べて高くなる。このた
め、急速充電が可能となる。この定電圧充電の期間T1
〜T2は、主に変数υ2による決まり、その期間終了時点
は、前記の「60分」と平均電流ANにより決まる。
し、変数VNに対してあと1Vに達すると、図8のステ
ップ29bからステップ29dに進み、オンデューティ
が減少される。これにより充電電流は減少する(この減
少過程で、VN−VB>1となると再びオンデューティは
増加する。オンデューティの減少と増加の繰返しで、充
電電流は徐々に減少する。)が、変数υ2,υ3によるV
Nの減少分は小さく、このため定電圧充電に近い充電状
態となり、充電電流も従来に比べて高くなる。このた
め、急速充電が可能となる。この定電圧充電の期間T1
〜T2は、主に変数υ2による決まり、その期間終了時点
は、前記の「60分」と平均電流ANにより決まる。
【0030】充電開始から60分が経過すると、それま
で正数であった変数υ2が0となる(ステップ20)。
またこれとは別に、充電電流の減少率が低下して上記数
1,2による平均電流AN1,AN2の差が1Aより小さく
なると、負数となる変数υ3が算出される(ステップ1
9)。そして、この両変数υ2,υ3が変数VNに加算さ
れることにより、目標となる充電電圧(変数VN)はT2
時点で急に減少する。これにより、充電終期での充電電
流は小さく充電電圧は100%充電におけるバッテリ端
子電圧(12.8V)にまで下げられ、過充電が回避さ
れる。
で正数であった変数υ2が0となる(ステップ20)。
またこれとは別に、充電電流の減少率が低下して上記数
1,2による平均電流AN1,AN2の差が1Aより小さく
なると、負数となる変数υ3が算出される(ステップ1
9)。そして、この両変数υ2,υ3が変数VNに加算さ
れることにより、目標となる充電電圧(変数VN)はT2
時点で急に減少する。これにより、充電終期での充電電
流は小さく充電電圧は100%充電におけるバッテリ端
子電圧(12.8V)にまで下げられ、過充電が回避さ
れる。
【0031】
【発明の効果】本発明によれば、バッテリを過充電にす
ることなく急速充電することができ、しかもバッテリの
寿命を延ばすことができる。
ることなく急速充電することができ、しかもバッテリの
寿命を延ばすことができる。
【図1】本発明の一実施例に係る充電制御装置の回路図
である。
である。
【図2】図1に示す充電制御装置の要部詳細図である。
【図3】図1の充電制御装置の充電特性図である。
【図4】図1の充電制御装置の充電特性を横軸に時間と
って示した実験グラフである。
って示した実験グラフである。
【図5】図2に示す制御回路が行う充電処理手順を示す
フローチャートである。
フローチャートである。
【図6】図2に示す制御回路が行う充電処理手順を示す
フローチャートである。
フローチャートである。
【図7】図2に示す制御回路が行う充電処理手順を示す
フローチャートである。
フローチャートである。
【図8】図7に示すVN制御出力処理ステップの詳細手
順を示すフローチャートである。
順を示すフローチャートである。
1…車輌用発電機、2…ステータコイル、3…界磁コイ
ル、4…整流器、5…電圧調整器、6…界磁電流制御用
のトランジスタ、7…イグニッションスイッチ、8…電
気負荷、9…バッテリ、11…制御回路、12…バッテ
リ液温センサ、13…充電電流検出センサ、14…信号
認識回路、15…スイッチ。
ル、4…整流器、5…電圧調整器、6…界磁電流制御用
のトランジスタ、7…イグニッションスイッチ、8…電
気負荷、9…バッテリ、11…制御回路、12…バッテ
リ液温センサ、13…充電電流検出センサ、14…信号
認識回路、15…スイッチ。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 小倉 祐之 神奈川県横浜市神奈川区宝町2番地 日産 自動車株式会社内
Claims (5)
- 【請求項1】 車輌に搭載したバッテリを前記車輌に搭
載した発電機により浮動充電する充電制御装置におい
て、充電初期の充電電流を予め設定した所定値に制限し
て定電流充電を行ない充電中期の目標充電電圧を車輌搭
載電気負荷の許容値に維持して定電圧充電を行う制御回
路を備えることを特徴とする車輌用発電機の充電制御装
置。 - 【請求項2】 請求項1において、バッテリの充電開始
時の目標充電電圧値に上限値を設け、この上限値以下で
バッテリ電圧及びバッテリ液温に応じた目標充電電圧値
を求め、該目標充電電圧値を目標として充電を行ない充
電初期の充電電流を前記所定値に制限することを特徴と
する車輌用発電機の充電制御装置。 - 【請求項3】 請求項1または請求項2において、バッ
テリ充電開始から所定時間以内の充電中期の目標充電電
圧値として、時間経過と共に減少する補正電圧値を目標
充電電圧値に加算することで充電中期の充電電流を増加
させることを特徴とする車輌用発電機の充電制御装置。 - 【請求項4】 請求項1乃至請求項3のいずれかにおい
て、充電中での充電電流の変化を監視し充電電流の変化
が設定値より小さくなった時は目標充電電圧値に負数の
補正電圧値を加算して該充電電流を減少させることを特
徴とする車輌用発電機の充電制御装置。 - 【請求項5】 車輌に搭載したバッテリを前記車輌に搭
載した発電機により浮動充電する充電制御装置におい
て、充電開始時点でのバッテリの放電深さとバッテリ液
温とに応じて設定した充電電圧目標値に、充電開始から
の経過時間に応じて減少する正数の補正値と、充電中の
充電電流の変化が設定値より小さくなった時に充電電流
の値に応じて減少する負数の補正値を加算した値を充電
電圧目標値としてバッテリの充電を行う制御回路を備え
ることを特徴とする車輌用発電機の充電制御装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP23317993A JP3287078B2 (ja) | 1993-09-20 | 1993-09-20 | 車輌用発電機の充電制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP23317993A JP3287078B2 (ja) | 1993-09-20 | 1993-09-20 | 車輌用発電機の充電制御装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0787681A true JPH0787681A (ja) | 1995-03-31 |
JP3287078B2 JP3287078B2 (ja) | 2002-05-27 |
Family
ID=16950974
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP23317993A Expired - Fee Related JP3287078B2 (ja) | 1993-09-20 | 1993-09-20 | 車輌用発電機の充電制御装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3287078B2 (ja) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20020003044A (ko) * | 2000-06-30 | 2002-01-10 | 구관영 | 충전시간을 단축시킨 리튬이온전지 충전회로 |
JP2003111203A (ja) * | 2001-09-28 | 2003-04-11 | Denso Corp | 車両用回転電機駆動装置 |
KR100390362B1 (ko) * | 2000-09-26 | 2003-07-07 | 엘지전자 주식회사 | 충전기 내장형 휴대폰의 배터리 충전 제어방법 |
JP2008018965A (ja) * | 2006-07-12 | 2008-01-31 | Tokiko Techno Kk | 燃料供給装置 |
-
1993
- 1993-09-20 JP JP23317993A patent/JP3287078B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20020003044A (ko) * | 2000-06-30 | 2002-01-10 | 구관영 | 충전시간을 단축시킨 리튬이온전지 충전회로 |
KR100390362B1 (ko) * | 2000-09-26 | 2003-07-07 | 엘지전자 주식회사 | 충전기 내장형 휴대폰의 배터리 충전 제어방법 |
JP2003111203A (ja) * | 2001-09-28 | 2003-04-11 | Denso Corp | 車両用回転電機駆動装置 |
JP4591741B2 (ja) * | 2001-09-28 | 2010-12-01 | 株式会社デンソー | 車両用回転電機駆動装置 |
JP2008018965A (ja) * | 2006-07-12 | 2008-01-31 | Tokiko Techno Kk | 燃料供給装置 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP3287078B2 (ja) | 2002-05-27 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US9893548B2 (en) | Battery charger and method utilizing alternating DC charging current | |
EP0963027B1 (en) | Vehicle AC generator control system | |
US5355071A (en) | Power source apparatus for vehicles | |
KR100220898B1 (ko) | 발전기의 제어장치 및 제어방법과 그것을 응용한 차량용 발전기의 제어장치 및 제어방법 | |
JP3537833B2 (ja) | 車両用交流発電機の制御装置 | |
US5157321A (en) | Charging control apparatus for vehicle | |
JP3213401B2 (ja) | 非水系二次電池の充電方法 | |
JPS62173978A (ja) | 電界効果トランジスタを利用する電気装置 | |
US5444352A (en) | Multi-level automotive battery charging system | |
JPH09289741A (ja) | 充電器 | |
JP3287078B2 (ja) | 車輌用発電機の充電制御装置 | |
JP2004168126A (ja) | 車両用バッテリの容量検出制御装置 | |
JP3000758B2 (ja) | 車両用電源装置 | |
JP3002934B2 (ja) | 太陽電池電源システム制御回路 | |
JPS63302735A (ja) | 車両の充電制御装置 | |
JPS6369437A (ja) | 車両用充電発電機の制御方法 | |
JP2661052B2 (ja) | 車両の充電制御装置 | |
JP3070629B2 (ja) | 充電方法 | |
JP2002204600A (ja) | 車両用発電制御装置 | |
JPH06284597A (ja) | オルタネータ制御装置 | |
JP3435708B2 (ja) | 車両用交流発電機の電圧制御装置 | |
JPS627339A (ja) | 車両用充放電制御装置 | |
JPH06245401A (ja) | 鉛蓄電池の急速充電器 | |
JPH0638395A (ja) | 充電装置および充電方法 | |
JPH03173325A (ja) | 車両用交流発電機の制御装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |