JPH08107635A - 充電装置 - Google Patents
充電装置Info
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- JPH08107635A JPH08107635A JP6268315A JP26831594A JPH08107635A JP H08107635 A JPH08107635 A JP H08107635A JP 6268315 A JP6268315 A JP 6268315A JP 26831594 A JP26831594 A JP 26831594A JP H08107635 A JPH08107635 A JP H08107635A
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- charging
- voltage
- current
- storage battery
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- 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
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- Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)
- Secondary Cells (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】回路構成が非常に簡単で、しかも安価な急速充
電装置を提供する。 【構成】電源部と電源部に直列接続された限流抵抗とを
有する充電装置本体と、蓄電池電圧検出部と、充電装置
本体の限流抵抗と並列接続され、蓄電池電圧検出部で検
出された電圧によりオン、オフを行うスイッチ部とを備
えてなり、電圧検出部で検出された電圧が２．５±０．
１〜２．９±０．１Ｖ／セルの範囲では、スイッチ部が
オフ状態となり、充電電流が限流抵抗を介して蓄電池へ
供給され、２．５±０．１Ｖ／セル未満の電圧では、ス
イッチ部がオン状態となり、充電電流が限流抵抗を介さ
ずに蓄電池へ供給されるよう構成されたことを特徴とす
る。 これにより、回路構成が非常に簡単で、しかも安
価な急速充電装置を提供することができる。
電装置を提供する。 【構成】電源部と電源部に直列接続された限流抵抗とを
有する充電装置本体と、蓄電池電圧検出部と、充電装置
本体の限流抵抗と並列接続され、蓄電池電圧検出部で検
出された電圧によりオン、オフを行うスイッチ部とを備
えてなり、電圧検出部で検出された電圧が２．５±０．
１〜２．９±０．１Ｖ／セルの範囲では、スイッチ部が
オフ状態となり、充電電流が限流抵抗を介して蓄電池へ
供給され、２．５±０．１Ｖ／セル未満の電圧では、ス
イッチ部がオン状態となり、充電電流が限流抵抗を介さ
ずに蓄電池へ供給されるよう構成されたことを特徴とす
る。 これにより、回路構成が非常に簡単で、しかも安
価な急速充電装置を提供することができる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は鉛蓄電池専用の充電装置
に関する。
に関する。
【０００２】
【従来の技術】鉛蓄電池の電解液は充放電に直接関与す
る反応物質である。それゆえに、完全放電状態になる
と、電解液中のほとんどの硫酸イオンが活物質と反応し
てしまっているので、電解液のイオン伝導度は著しく低
下するとともに陰極活物質も導電性のよい金属鉛から電
子伝導性およびイオン伝導性をほとんど示さない硫酸鉛
になるので、蓄電池の内部抵抗は著しく上昇する。
る反応物質である。それゆえに、完全放電状態になる
と、電解液中のほとんどの硫酸イオンが活物質と反応し
てしまっているので、電解液のイオン伝導度は著しく低
下するとともに陰極活物質も導電性のよい金属鉛から電
子伝導性およびイオン伝導性をほとんど示さない硫酸鉛
になるので、蓄電池の内部抵抗は著しく上昇する。
【０００３】この性質は鉛蓄電池全般について言えるこ
とであるが、アンチモン鉛合金格子を使用した鉛蓄電池
では、放電状態で長期間放置しても、格子界面に不動態
被膜が形成されにくいため、無負荷電圧が３Ｖ／セル以
下の充電装置、つまり通常の充電装置であっても比較的
容易に充電できる。これに対し、カルシウム鉛合金格子
を使用した、いわゆるカルシウム電池では、格子界面に
絶緑性の高い不動態被膜が形成されやすいので、通常の
鉛蓄電池用充電装置では全く充電できなくなるような場
合がある。
とであるが、アンチモン鉛合金格子を使用した鉛蓄電池
では、放電状態で長期間放置しても、格子界面に不動態
被膜が形成されにくいため、無負荷電圧が３Ｖ／セル以
下の充電装置、つまり通常の充電装置であっても比較的
容易に充電できる。これに対し、カルシウム鉛合金格子
を使用した、いわゆるカルシウム電池では、格子界面に
絶緑性の高い不動態被膜が形成されやすいので、通常の
鉛蓄電池用充電装置では全く充電できなくなるような場
合がある。
【０００４】もしかりに、充電ができたとしても、充電
受け入れ性が非常に悪く、充電時間が著しく長くなり、
実用性に欠ける。
受け入れ性が非常に悪く、充電時間が著しく長くなり、
実用性に欠ける。
【０００５】この問題を解決するために、高い出力電圧
を有する充電装置を用いて鉛カルシウム蓄電池を良好に
充電する方法が提案されている。
を有する充電装置を用いて鉛カルシウム蓄電池を良好に
充電する方法が提案されている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】この方法は、格子界面
に形成された絶縁度の高い不動態被膜を充電装置の３Ｖ
／セル以上の高い電圧印加により破壊して充電を行うも
のである。
に形成された絶縁度の高い不動態被膜を充電装置の３Ｖ
／セル以上の高い電圧印加により破壊して充電を行うも
のである。
【０００７】しかしながら、このような高い無負荷電圧
と大きな出力電流を持つ充電装置で鉛蓄電池を充電する
と、充電終末では過電流によって著しい過充電となるた
め、所定電圧以上では限流抵抗を挿入し、図２のレギュ
レーションＣのように充電電流を絞るのが普通である。
この場合、出力の大きい充電装置を使用しているにも関
わらず、充電初期の充電電流も限流抵抗によって制限さ
れ、充電初期には充電装置の最大出力で充電されていな
い。
と大きな出力電流を持つ充電装置で鉛蓄電池を充電する
と、充電終末では過電流によって著しい過充電となるた
め、所定電圧以上では限流抵抗を挿入し、図２のレギュ
レーションＣのように充電電流を絞るのが普通である。
この場合、出力の大きい充電装置を使用しているにも関
わらず、充電初期の充電電流も限流抵抗によって制限さ
れ、充電初期には充電装置の最大出力で充電されていな
い。
【０００８】さらに、出力電圧の高い充電装置は、急速
充電ができるという利点はあるものの、充電制御が複雑
であるため、非常にコストが高いものとなる。
充電ができるという利点はあるものの、充電制御が複雑
であるため、非常にコストが高いものとなる。
【０００９】そこで、本発明は上記のような課題を解決
するためになされたものであり、その目的とするところ
は安価な充電装置を提供するとともに鉛カルシウム蓄電
池のように著しく内部抵抗が上昇してしまった高電圧、
高電流を必要とする蓄電池にも充分に対応できる、急速
充電が可能な充電装置を提供することにある。
するためになされたものであり、その目的とするところ
は安価な充電装置を提供するとともに鉛カルシウム蓄電
池のように著しく内部抵抗が上昇してしまった高電圧、
高電流を必要とする蓄電池にも充分に対応できる、急速
充電が可能な充電装置を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】充電装置は、電源部と電
源部に直列接続された限流抵抗とを有する充電装置本体
と、蓄電池電圧検出部と、充電装置本体の限流抵抗と並
列接続され、蓄電池電圧検出部で検出された電圧により
オン、オフを行うスイッチ部とを備えてなり、電圧検出
部で検出された電圧が２．５±０．１〜２．９±０．１
Ｖ／セルの範囲では、スイッチ部がオフ状態となり、充
電電流が限流抵抗を介して蓄電池へ供給され、２．５±
０．１Ｖ／セル未満の電圧では、スイッチ部がオン状態
となり、充電電流が限流抵抗を介さずに蓄電池へ供給さ
れるよう構成されたことを特徴とする。
源部に直列接続された限流抵抗とを有する充電装置本体
と、蓄電池電圧検出部と、充電装置本体の限流抵抗と並
列接続され、蓄電池電圧検出部で検出された電圧により
オン、オフを行うスイッチ部とを備えてなり、電圧検出
部で検出された電圧が２．５±０．１〜２．９±０．１
Ｖ／セルの範囲では、スイッチ部がオフ状態となり、充
電電流が限流抵抗を介して蓄電池へ供給され、２．５±
０．１Ｖ／セル未満の電圧では、スイッチ部がオン状態
となり、充電電流が限流抵抗を介さずに蓄電池へ供給さ
れるよう構成されたことを特徴とする。
【００１１】また、２．９±０．１Ｖ／セル以上の充電
電圧により充電が開始され、充電の進行にともなって充
電電圧が２．５±０．１Ｖ／セル未満に降下するまで
は、スイッチ部がオン状態となり、充電電流が限流抵抗
を介さずに蓄電池へ供給され、２．５±０．１Ｖ／セル
未満に降下した充電電圧が充電の進行にともなって上昇
し、２．５±０．１Ｖ／セルに達したときには、前記電
圧範囲でスイッチ部がオフ状態となり、充電電流が限流
抵抗を介して蓄電池へ供給されるよう構成したことを特
徴とする。
電圧により充電が開始され、充電の進行にともなって充
電電圧が２．５±０．１Ｖ／セル未満に降下するまで
は、スイッチ部がオン状態となり、充電電流が限流抵抗
を介さずに蓄電池へ供給され、２．５±０．１Ｖ／セル
未満に降下した充電電圧が充電の進行にともなって上昇
し、２．５±０．１Ｖ／セルに達したときには、前記電
圧範囲でスイッチ部がオフ状態となり、充電電流が限流
抵抗を介して蓄電池へ供給されるよう構成したことを特
徴とする。
【００１２】
【作用】第１の請求項にかかる本発明になる充電装置
は、電圧検出部で検出された充電電圧が２．５±０．１
〜２．９±０．１Ｖ／セルの電圧範囲以外では、充電装
置本体の限流抵抗に並列接続されたスイッチ部がオン状
態となることにより、電源部からの電流は限流抵抗に流
れず、スイッチ部へ流れて蓄電池に流れるとともに充電
電圧が２．５±０．１〜２．９±０．１Ｖ／セルの電圧
範囲では、スイッチ部がオフ状態となることにより、電
源部からの電流は限流抵抗へ流れて蓄電池に流れるよう
構成されている。
は、電圧検出部で検出された充電電圧が２．５±０．１
〜２．９±０．１Ｖ／セルの電圧範囲以外では、充電装
置本体の限流抵抗に並列接続されたスイッチ部がオン状
態となることにより、電源部からの電流は限流抵抗に流
れず、スイッチ部へ流れて蓄電池に流れるとともに充電
電圧が２．５±０．１〜２．９±０．１Ｖ／セルの電圧
範囲では、スイッチ部がオフ状態となることにより、電
源部からの電流は限流抵抗へ流れて蓄電池に流れるよう
構成されている。
【００１３】このような充電装置を用いて充電すること
により、充電終末期まで限流抵抗の挿入がない充電装置
レギュレーションの端子電圧に対応する電流で充電され
るので、急速な充電が可能にである。
により、充電終末期まで限流抵抗の挿入がない充電装置
レギュレーションの端子電圧に対応する電流で充電され
るので、急速な充電が可能にである。
【００１４】さらに、端子電圧が急激に上昇し、ガッシ
ングが生じる電圧よりもやや高めである２．５Ｖ±０．
１／セルから２．９±０．１Ｖ／セルの範囲で、電源部
と充電を行う蓄電池との間に限流抵抗が挿入されること
になるので、蓄電池へ流れる充電電流は小さくなり、も
って蓄電池を過充電状態にすることがない。
ングが生じる電圧よりもやや高めである２．５Ｖ±０．
１／セルから２．９±０．１Ｖ／セルの範囲で、電源部
と充電を行う蓄電池との間に限流抵抗が挿入されること
になるので、蓄電池へ流れる充電電流は小さくなり、も
って蓄電池を過充電状態にすることがない。
【００１５】第２の請求項にかかる本発明になる充電装
置は、２．９±０．１Ｖ／セル以上の充電電圧により充
電が開始され、充電の進行にともなって電圧検出部で検
出される充電電圧が２．５±０．１Ｖ／セル未満に降下
するまで、スイッチ部がオン状態となることによって充
電電流は限流抵抗を介さずに蓄電池へ供給され、さらに
２．５±０．１Ｖ／セル未満に降下した充電電圧が充電
の進行にともなって上昇し、２．５±０．１Ｖ／セルに
達したときには前記電圧範囲でスイッチ部がオフ状態と
なり、充電電流が限流抵抗を介して蓄電池に供給される
よう構成されている。これにより、充電初期において限
流抵抗を介して電流が供給されないので、限流抵抗のな
い充電装置レギュレーション電圧に相当する電流で充電
でき、もってカルシウム電池などの放電状態での長期放
置により蓄電池内部抵抗が異常に上昇した場合でも急速
充電が可能となる。
置は、２．９±０．１Ｖ／セル以上の充電電圧により充
電が開始され、充電の進行にともなって電圧検出部で検
出される充電電圧が２．５±０．１Ｖ／セル未満に降下
するまで、スイッチ部がオン状態となることによって充
電電流は限流抵抗を介さずに蓄電池へ供給され、さらに
２．５±０．１Ｖ／セル未満に降下した充電電圧が充電
の進行にともなって上昇し、２．５±０．１Ｖ／セルに
達したときには前記電圧範囲でスイッチ部がオフ状態と
なり、充電電流が限流抵抗を介して蓄電池に供給される
よう構成されている。これにより、充電初期において限
流抵抗を介して電流が供給されないので、限流抵抗のな
い充電装置レギュレーション電圧に相当する電流で充電
でき、もってカルシウム電池などの放電状態での長期放
置により蓄電池内部抵抗が異常に上昇した場合でも急速
充電が可能となる。
【００１６】加えて、充電終末期では限流抵抗が挿入さ
れるので、蓄電池の過充電状態がなくなる。
れるので、蓄電池の過充電状態がなくなる。
【００１７】それゆえに、本発明になる充電装置の使用
により、蓄電池がどのような放電状態であっても、急速
に充電することが可能となる。そして、本発明になる充
電装置は、蓄電池充電電圧のみで限流抵抗の投入・遮断
を制御するため、回路構成が非常に簡単で、かつ部品点
数も少ないので、安価なものとなる。
により、蓄電池がどのような放電状態であっても、急速
に充電することが可能となる。そして、本発明になる充
電装置は、蓄電池充電電圧のみで限流抵抗の投入・遮断
を制御するため、回路構成が非常に簡単で、かつ部品点
数も少ないので、安価なものとなる。
【００１８】
【実施例】以下、本発明になる充電装置を具体的な図面
を用いて詳述する。図１は本発明になる充電装置の概要
図である。図１において、Ａは準定電圧特性を持った本
発明になる充電装置であり、Ｂは被充電蓄電池、ＴＲは
商用電源（交流電源）とトランスと整流回路とを有する
電源部である。Ｒは電源部と被充電電池との間に接続さ
れている限流抵抗、Ｖは蓄電池電圧検出部、ＲＹは電圧
検出部Ｖからの信号により限流抵抗Ｒへの電流を遮断す
るスイッチ部であり、ここではリレーを用いている。
を用いて詳述する。図１は本発明になる充電装置の概要
図である。図１において、Ａは準定電圧特性を持った本
発明になる充電装置であり、Ｂは被充電蓄電池、ＴＲは
商用電源（交流電源）とトランスと整流回路とを有する
電源部である。Ｒは電源部と被充電電池との間に接続さ
れている限流抵抗、Ｖは蓄電池電圧検出部、ＲＹは電圧
検出部Ｖからの信号により限流抵抗Ｒへの電流を遮断す
るスイッチ部であり、ここではリレーを用いている。
【００１９】言うまでもないが、リレーＲＹのオンによ
り電流がリレーＲＹに流れるので、限流抵抗Ｒへの電流
が遮断される。
り電流がリレーＲＹに流れるので、限流抵抗Ｒへの電流
が遮断される。
【００２０】尚、スイッチ部ＲＹは、リレーを用いてい
るが、リレーの代わりにトランジスターを用いてもよ
く、電圧により制御できるスイッチ機能を有するもので
あれば足りる。
るが、リレーの代わりにトランジスターを用いてもよ
く、電圧により制御できるスイッチ機能を有するもので
あれば足りる。
【００２１】図２は本発明になる充電装置Ａの電圧・電
流出力特性を示す図である。
流出力特性を示す図である。
【００２２】無負荷時の出力電圧は２０Ｖ以上であり、
ＬＶ（２．５±０．１Ｖ／セル）〜ＨＶ（２．９±０．
１Ｖ／セル）の電圧範囲ではリレーＲＹのオフにより限
流抵抗へ電流が流れるため、充電装置Ａの出力レギュレ
ーションはＬＶ〜ＨＶの間で電圧軸方向にシフトした特
性となっている。
ＬＶ（２．５±０．１Ｖ／セル）〜ＨＶ（２．９±０．
１Ｖ／セル）の電圧範囲ではリレーＲＹのオフにより限
流抵抗へ電流が流れるため、充電装置Ａの出力レギュレ
ーションはＬＶ〜ＨＶの間で電圧軸方向にシフトした特
性となっている。
【００２３】尚、前記電圧範囲の下限は、ガッシングが
生じ始め、充電電圧が急激に上昇する、やや高めの電圧
（通常の液式蓄電池で２．４Ｖ／セル、２５℃）付近を
意味し、上限は蓄電池の満充電時の端子電圧、特にメン
テナンスフリー形の端子電圧（約２．９Ｖ／セル、２５
℃）を意味しており、この電圧範囲で限流抵抗を挿入す
ることにより、どんなタイプの蓄電池にも対応して過充
電を良好に防止できる。
生じ始め、充電電圧が急激に上昇する、やや高めの電圧
（通常の液式蓄電池で２．４Ｖ／セル、２５℃）付近を
意味し、上限は蓄電池の満充電時の端子電圧、特にメン
テナンスフリー形の端子電圧（約２．９Ｖ／セル、２５
℃）を意味しており、この電圧範囲で限流抵抗を挿入す
ることにより、どんなタイプの蓄電池にも対応して過充
電を良好に防止できる。
【００２４】下限の電圧を少し高めに設定しているの
は、充電時の端子電圧が急激に上昇する電圧よりも高い
値にするためであり、もし下限をこれ以下にすると、ガ
ッシングが生じ端子電圧が急激に上昇する電圧へ充電電
圧が到達するまでに限流抵抗が挿入され、充電時間がか
かってしまうからである。
は、充電時の端子電圧が急激に上昇する電圧よりも高い
値にするためであり、もし下限をこれ以下にすると、ガ
ッシングが生じ端子電圧が急激に上昇する電圧へ充電電
圧が到達するまでに限流抵抗が挿入され、充電時間がか
かってしまうからである。
【００２５】図３は図２に示した出力レギュレーション
を有する本発明になる充電装置の充電電圧と充電電流と
の特性を示した図である。
を有する本発明になる充電装置の充電電圧と充電電流と
の特性を示した図である。
【００２６】図３において、ＶＸ、ＩＸは放電状態で、
かつ長期間放置して内部抵抗が著しく上昇した蓄電池の
充電電圧と、それに対応する充電電流の特性を示したも
のである。
かつ長期間放置して内部抵抗が著しく上昇した蓄電池の
充電電圧と、それに対応する充電電流の特性を示したも
のである。
【００２７】又、図中のＶＹ、ＩＹは放電状態で、かつ
長期間放置していない蓄電池の充電電圧とそれに対応す
る充電電流の特性を示している。この場合、通常の放電
状態である蓄電池のため、充電開始時に３Ｖ／セル以上
の電圧はかからずに、蓄電池電圧検出部で検出された放
電状態の蓄電池端子電圧、ここでは約１２Ｖ（２Ｖ／セ
ル）から充電が開始され（曲線ＶＹ参照）、電源部ＴＲ
からの充電電流がリレーＲＹを流れて蓄電池に供給され
る。そして充電が進行してて蓄電池電圧は徐々に上昇す
る。上昇した蓄電池電圧がＬＶ（２．５±０．１Ｖ／セ
ル）に達すると、電圧検出部Ｖからの信号により、リレ
ーＲＹがオフ状態となり、ＬＶからＨＶに至る電圧範囲
で電源部ＴＲからの電流は限流抵抗を流れて蓄電池に供
給される。
長期間放置していない蓄電池の充電電圧とそれに対応す
る充電電流の特性を示している。この場合、通常の放電
状態である蓄電池のため、充電開始時に３Ｖ／セル以上
の電圧はかからずに、蓄電池電圧検出部で検出された放
電状態の蓄電池端子電圧、ここでは約１２Ｖ（２Ｖ／セ
ル）から充電が開始され（曲線ＶＹ参照）、電源部ＴＲ
からの充電電流がリレーＲＹを流れて蓄電池に供給され
る。そして充電が進行してて蓄電池電圧は徐々に上昇す
る。上昇した蓄電池電圧がＬＶ（２．５±０．１Ｖ／セ
ル）に達すると、電圧検出部Ｖからの信号により、リレ
ーＲＹがオフ状態となり、ＬＶからＨＶに至る電圧範囲
で電源部ＴＲからの電流は限流抵抗を流れて蓄電池に供
給される。
【００２８】このように、充電電流が限流抵抗を介して
蓄電池に供給されるため、限流抵抗の挿入時、充電電圧
および電流は図中の点Ｐ３から点Ｐ４のように減少す
る。その後は、充電電圧がＬＶよりも小さいので、リレ
ーがオン状態となって充電電圧が再度上昇し、ＬＶに達
すると限流抵抗が挿入され、以後この状態を繰り返す。
蓄電池に供給されるため、限流抵抗の挿入時、充電電圧
および電流は図中の点Ｐ３から点Ｐ４のように減少す
る。その後は、充電電圧がＬＶよりも小さいので、リレ
ーがオン状態となって充電電圧が再度上昇し、ＬＶに達
すると限流抵抗が挿入され、以後この状態を繰り返す。
【００２９】また、最初の限流抵抗が挿入され、点Ｐ４
に充電電圧が降下したのちは、限流抵抗を挿入したまま
でも、充電電流を限流抵抗Ｒの選定で０．０５〜０．１
Ｃ以下に絞ることにより、充電終末電圧は、ＨＶ（２．
９±０．１Ｖ／セル）に達することがないので、過充電
状態とならず、点Ｐ５で一定となる。
に充電電圧が降下したのちは、限流抵抗を挿入したまま
でも、充電電流を限流抵抗Ｒの選定で０．０５〜０．１
Ｃ以下に絞ることにより、充電終末電圧は、ＨＶ（２．
９±０．１Ｖ／セル）に達することがないので、過充電
状態とならず、点Ｐ５で一定となる。
【００３０】一方、内部抵抗が著しく上昇した鉛カルシ
ウム蓄電池を、第２の請求項にかかる本発明になる充電
装置を用いて充電した場合について述べる。
ウム蓄電池を、第２の請求項にかかる本発明になる充電
装置を用いて充電した場合について述べる。
【００３１】カルシウム電池では、従来技術でのべたよ
うに絶縁度の高い不動態被膜が形成され、この被膜を破
壊するのに３Ｖ／セル以上の電圧印加が必要となる。こ
のような高い無負荷電圧と大きな出力電流を持つ充電装
置で蓄電池を充電すると、充電終末では過電流で著しい
過充電となるため、所定電圧以上では限流抵抗を挿入
し、図２のレギュレーションＣのように充電電流を絞る
の普通である。この場合、出力の大きい充電装置である
にもかかわらず、初充電時にも限流抵抗が挿入されるた
め、限流抵抗のない充電装置レギュレーションの端子電
圧に対応する電流で充電されず、充電装置の性能をフル
に利用していない。
うに絶縁度の高い不動態被膜が形成され、この被膜を破
壊するのに３Ｖ／セル以上の電圧印加が必要となる。こ
のような高い無負荷電圧と大きな出力電流を持つ充電装
置で蓄電池を充電すると、充電終末では過電流で著しい
過充電となるため、所定電圧以上では限流抵抗を挿入
し、図２のレギュレーションＣのように充電電流を絞る
の普通である。この場合、出力の大きい充電装置である
にもかかわらず、初充電時にも限流抵抗が挿入されるた
め、限流抵抗のない充電装置レギュレーションの端子電
圧に対応する電流で充電されず、充電装置の性能をフル
に利用していない。
【００３２】このことは、図２、図３に示すように、限
流抵抗Ｒを挿入したレギュレーションＣの充電開始時の
充電電流はレギュレーションＣの点Ｐ１’での電流とな
り、限流抵抗を挿入していないときのレギュレーション
における充電開始時充電電流の約１／３に減小している
ことから明かである。
流抵抗Ｒを挿入したレギュレーションＣの充電開始時の
充電電流はレギュレーションＣの点Ｐ１’での電流とな
り、限流抵抗を挿入していないときのレギュレーション
における充電開始時充電電流の約１／３に減小している
ことから明かである。
【００３３】第２の請求項にかかる本発明になる充電装
置により充電開始後、不動態被膜の解消と硫酸イオンの
溶出とにより、蓄電池の内部抵抗は急速に低下し、これ
にともなって充電電圧はレギュレーション（図２の太
線）に沿ってＨＶとの交点まで降下する。
置により充電開始後、不動態被膜の解消と硫酸イオンの
溶出とにより、蓄電池の内部抵抗は急速に低下し、これ
にともなって充電電圧はレギュレーション（図２の太
線）に沿ってＨＶとの交点まで降下する。
【００３４】交点からレギュレーションとＬＶとの交
点、点Ｐ３までに対応する充電時間は、請求項２に記載
したように限流抵抗が挿入されないので、限流抵抗を挿
入するよりも早くなる。そして、点Ｐ３から点Ｐ２へと
充電電圧はさらに降下する。
点、点Ｐ３までに対応する充電時間は、請求項２に記載
したように限流抵抗が挿入されないので、限流抵抗を挿
入するよりも早くなる。そして、点Ｐ３から点Ｐ２へと
充電電圧はさらに降下する。
【００３５】曲線ＶＸの点Ｐ２は格子界面の不動態被膜
が完全に消滅し、電解液中に通電に必要な硫酸イオンが
充分に溶出し、内部抵抗が最小となった状態を示す。放
電状態で、かつ長期間放置されたような放電でなく、通
常の放電であれば蓄電池の充電は点Ｐ２より開始するこ
とになる。この点Ｐ２は曲線ＶＹの充電初期電圧とほぼ
同一の電圧となっている。
が完全に消滅し、電解液中に通電に必要な硫酸イオンが
充分に溶出し、内部抵抗が最小となった状態を示す。放
電状態で、かつ長期間放置されたような放電でなく、通
常の放電であれば蓄電池の充電は点Ｐ２より開始するこ
とになる。この点Ｐ２は曲線ＶＹの充電初期電圧とほぼ
同一の電圧となっている。
【００３６】点Ｐ２より充電の進行にともなって、電解
液の濃度が上昇し、充電電圧も上昇する。点Ｐ３はＬＶ
との交点であって、ガス発生電圧より若干高く設定さ
れ、充電電圧がＬＶに達すると、限流抵抗Ｒが挿入さ
れ、充電電流は点Ｐ３より点Ｐ４に時時に推移する。充
電電圧（ＶＸ）が点Ｐ３より点Ｐ４が低いのは、充電電
流減少のためである。（図２、図３参照）その後の充電
電圧は、通常の放電状態の蓄電池を充電した場合と同様
に、充電終末電流を限流抵抗Ｒの選定で０．０５〜０．
１Ｃ以下に絞ると、充電終末電圧はＨＶ（２．９±０．
１Ｖ／セル）に達することがないので、図２、図３にお
いて点Ｐ５の点で充電電圧は一定となる。それゆえに、
充電装置のＨＶ以上の出力レギュレーションで充電され
ることがないため、過充電状態とならない。
液の濃度が上昇し、充電電圧も上昇する。点Ｐ３はＬＶ
との交点であって、ガス発生電圧より若干高く設定さ
れ、充電電圧がＬＶに達すると、限流抵抗Ｒが挿入さ
れ、充電電流は点Ｐ３より点Ｐ４に時時に推移する。充
電電圧（ＶＸ）が点Ｐ３より点Ｐ４が低いのは、充電電
流減少のためである。（図２、図３参照）その後の充電
電圧は、通常の放電状態の蓄電池を充電した場合と同様
に、充電終末電流を限流抵抗Ｒの選定で０．０５〜０．
１Ｃ以下に絞ると、充電終末電圧はＨＶ（２．９±０．
１Ｖ／セル）に達することがないので、図２、図３にお
いて点Ｐ５の点で充電電圧は一定となる。それゆえに、
充電装置のＨＶ以上の出力レギュレーションで充電され
ることがないため、過充電状態とならない。
【００３７】
【発明の効果】第１の請求項にかかる本発明になる充電
装置は、電源部と電源部に直列接続された限流抵抗とを
有する充電装置本体と、蓄電池電圧検出部と、充電装置
本体の限流抵抗と並列接続され、蓄電池電圧検出部で検
出された電圧によりオン、オフを行うスイッチ部とを備
えてなり、電圧検出部で検出された電圧が２．５±０．
１〜２．９±０．１Ｖ／セルの範囲では、スイッチ部が
オフ状態となり、充電電流が限流抵抗を介して蓄電池へ
供給され、２．５±０．１Ｖ／セル未満の電圧では、ス
イッチ部がオン状態となり、充電電流が限流抵抗を介さ
ずに蓄電池へ供給されるよう構成されたことを特徴とす
る。
装置は、電源部と電源部に直列接続された限流抵抗とを
有する充電装置本体と、蓄電池電圧検出部と、充電装置
本体の限流抵抗と並列接続され、蓄電池電圧検出部で検
出された電圧によりオン、オフを行うスイッチ部とを備
えてなり、電圧検出部で検出された電圧が２．５±０．
１〜２．９±０．１Ｖ／セルの範囲では、スイッチ部が
オフ状態となり、充電電流が限流抵抗を介して蓄電池へ
供給され、２．５±０．１Ｖ／セル未満の電圧では、ス
イッチ部がオン状態となり、充電電流が限流抵抗を介さ
ずに蓄電池へ供給されるよう構成されたことを特徴とす
る。
【００３８】従来、高い無負荷電圧と大きな出力電流を
持つ充電装置で蓄電池を充電すると、充電終末期では過
電流によって著しい過充電となるため、充電装置は充電
終末時に定電圧充電に移行するか、限流抵抗を挿入して
トリクル充電に移行するかによって、過充電を防止して
いた。限流抵抗を挿入する場合、出力の大きい充電装置
を使用しているにも関わらず、充電初期の充電電流も限
流抵抗によって限流され、充電初期に限流抵抗の挿入が
ない充電装置レギュレーション電圧に対応する電流で充
電されていない。
持つ充電装置で蓄電池を充電すると、充電終末期では過
電流によって著しい過充電となるため、充電装置は充電
終末時に定電圧充電に移行するか、限流抵抗を挿入して
トリクル充電に移行するかによって、過充電を防止して
いた。限流抵抗を挿入する場合、出力の大きい充電装置
を使用しているにも関わらず、充電初期の充電電流も限
流抵抗によって限流され、充電初期に限流抵抗の挿入が
ない充電装置レギュレーション電圧に対応する電流で充
電されていない。
【００３９】さらに、出力電圧の高い充電装置は、急速
充電できるという利点はあるものの、充電制御が複雑で
あるため、非常にコストが高いものとなる。
充電できるという利点はあるものの、充電制御が複雑で
あるため、非常にコストが高いものとなる。
【００４０】ところが第１の請求項にかかる本発明にな
る充電装置を用いることにより、蓄電池の充電終末期で
限流抵抗が挿入されるので、充電終末期まで限流抵抗の
挿入がない充電装置レギュレーション電圧に対応する電
流で充電され、従来品に比して急速充電が可能となると
ともに蓄電池を過充電状態にすることがない。
る充電装置を用いることにより、蓄電池の充電終末期で
限流抵抗が挿入されるので、充電終末期まで限流抵抗の
挿入がない充電装置レギュレーション電圧に対応する電
流で充電され、従来品に比して急速充電が可能となると
ともに蓄電池を過充電状態にすることがない。
【００４１】また、第２の請求項にかかる本発明になる
充電装置は、２．９±０．１Ｖ／セル以上の充電電圧に
より充電が開始され、充電の進行にともなって充電電圧
が２．５±０．１Ｖ／セル未満に降下するまでは、スイ
ッチ部がオン状態となり、充電電流が限流抵抗を介さず
に蓄電池へ供給され、２．５±０．１Ｖ／セル未満に降
下した充電電圧が充電の進行にともなって上昇し、２．
５±０．１Ｖ／セルに達したときには、前記電圧範囲で
スイッチ部がオフ状態となり、充電電流が限流抵抗を介
して蓄電池へ供給されるよう構成したことを特徴とす
る。
充電装置は、２．９±０．１Ｖ／セル以上の充電電圧に
より充電が開始され、充電の進行にともなって充電電圧
が２．５±０．１Ｖ／セル未満に降下するまでは、スイ
ッチ部がオン状態となり、充電電流が限流抵抗を介さず
に蓄電池へ供給され、２．５±０．１Ｖ／セル未満に降
下した充電電圧が充電の進行にともなって上昇し、２．
５±０．１Ｖ／セルに達したときには、前記電圧範囲で
スイッチ部がオフ状態となり、充電電流が限流抵抗を介
して蓄電池へ供給されるよう構成したことを特徴とす
る。
【００４２】これにより、内部抵抗が著しく上昇してし
まった鉛カルシウム蓄電池のように高電圧、高電流を必
要とする蓄電池であっても、充電初期において限流抵抗
が回路へ挿入された型にならないので、充電初期から充
電終末期まで限流抵抗を挿入しない充電装置レギュレー
ションの端子電圧に対応する電流で充電することがで
き、もって急速充電が可能となる。
まった鉛カルシウム蓄電池のように高電圧、高電流を必
要とする蓄電池であっても、充電初期において限流抵抗
が回路へ挿入された型にならないので、充電初期から充
電終末期まで限流抵抗を挿入しない充電装置レギュレー
ションの端子電圧に対応する電流で充電することがで
き、もって急速充電が可能となる。
【００４３】さらに、本発明になる充電装置は蓄電池充
電電圧のみで、限流抵抗の投入・遮断を制御するために
回路構成が非常に簡単となり、部品点数も少ないので、
安価な急速充電装置を提供することができる。
電電圧のみで、限流抵抗の投入・遮断を制御するために
回路構成が非常に簡単となり、部品点数も少ないので、
安価な急速充電装置を提供することができる。
【図１】本発明になる充電装置回路概略図である。
【図２】本発明になる充電装置のレギュレーション特性
を示す図である。
を示す図である。
【図３】本発明になる充電装置による充電特性を示す図
である。
である。
Ａ．充電装置 Ｂ．被充電蓄電池 Ｒ．限流抵抗 ＲＹ．スイッチ部 ＬＶ．２．５±０．１Ｖ／セル ＨＶ．２．９±０．１Ｖ／セル ＶＸ．内部抵抗の高くなった蓄電池の充電電圧特性 ＩＸ．内部抵抗の高くなった蓄電池の充電電流特性 ＶＹ．通常の放電状態の充電電圧特性 ＩＹ．通常の放電状態の充電電流特性
Claims (2)
- 【請求項１】 電源部と電源部に直列接続された限流抵
抗とを有する充電装置本体と、蓄電池電圧検出部と、充
電装置本体の限流抵抗と並列接続され、蓄電池電圧検出
部で検出された電圧によりオン、オフを行うスイッチ部
とを備えてなり、 電圧検出部で検出された電圧が２．５±０．１〜２．９
±０．１Ｖ／セルの範囲では、スイッチ部がオフ状態と
なり、充電電流が限流抵抗を介して蓄電池へ供給され、 ２．５±０．１Ｖ／セル未満の電圧では、スイッチ部が
オン状態となり、充電電流が限流抵抗を介さずに蓄電池
へ供給されるよう構成されたことを特徴とする充電装
置。 - 【請求項２】 ２．９±０．１Ｖ／セル以上の充電電圧
により充電が開始され、充電の進行にともなって充電電
圧が２．５±０．１Ｖ／セル未満に降下するまでは、ス
イッチ部がオン状態となり、充電電流が限流抵抗を介さ
ずに蓄電池へ供給され、 ２．５±０．１Ｖ／セル未満に降下した充電電圧が充電
の進行にともなって上昇し、２．５±０．１Ｖ／セルに
達したときには、前記電圧範囲でスイッチ部がオフ状態
となり、充電電流が限流抵抗を介して蓄電池へ供給され
るよう構成したことを特徴とする請求項１記載の充電装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6268315A JPH08107635A (ja) | 1994-10-06 | 1994-10-06 | 充電装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6268315A JPH08107635A (ja) | 1994-10-06 | 1994-10-06 | 充電装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08107635A true JPH08107635A (ja) | 1996-04-23 |
Family
ID=17456832
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6268315A Pending JPH08107635A (ja) | 1994-10-06 | 1994-10-06 | 充電装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08107635A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107607778A (zh) * | 2017-10-23 | 2018-01-19 | 宁德时代新能源科技股份有限公司 | 电池高压回路中电流检测电路及方法、检测器、电池装置、运载工具及计算机存储可读介质 |
-
1994
- 1994-10-06 JP JP6268315A patent/JPH08107635A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107607778A (zh) * | 2017-10-23 | 2018-01-19 | 宁德时代新能源科技股份有限公司 | 电池高压回路中电流检测电路及方法、检测器、电池装置、运载工具及计算机存储可读介质 |
| CN107607778B (zh) * | 2017-10-23 | 2023-12-15 | 宁德时代新能源科技股份有限公司 | 电池高压回路中电流检测电路及方法、检测器、电池装置、运载工具及计算机存储可读介质 |
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