JPH0919074A - 充電制御システム - Google Patents
充電制御システムInfo
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- JPH0919074A JPH0919074A JP8107339A JP10733996A JPH0919074A JP H0919074 A JPH0919074 A JP H0919074A JP 8107339 A JP8107339 A JP 8107339A JP 10733996 A JP10733996 A JP 10733996A JP H0919074 A JPH0919074 A JP H0919074A
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- Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 充電時の電池温度を適正温度に保つことがで
きる充電制御システムの提供。 【解決手段】 充電時の化学反応が吸熱反応である電池
２を充電する充電器３と、電池２の放電状態に応じて充
電器３の充電電流を制御する制御手段１と、電池２の温
度を検出する温度検出手段４と、充電器３による電池２
の充電条件が予め記憶された記憶手段５とを備え、制御
手段１は、放電状態，電池２の温度および充電条件に基
づいて電池２を吸熱または発熱させることによって電池
２の温度が所定の温度範囲内に保持されるように充電電
流を制御する。
きる充電制御システムの提供。 【解決手段】 充電時の化学反応が吸熱反応である電池
２を充電する充電器３と、電池２の放電状態に応じて充
電器３の充電電流を制御する制御手段１と、電池２の温
度を検出する温度検出手段４と、充電器３による電池２
の充電条件が予め記憶された記憶手段５とを備え、制御
手段１は、放電状態，電池２の温度および充電条件に基
づいて電池２を吸熱または発熱させることによって電池
２の温度が所定の温度範囲内に保持されるように充電電
流を制御する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、リチウムイオン電
池のように、充電時における化学反応が吸熱反応である
電池の充電制御システムに関する。
池のように、充電時における化学反応が吸熱反応である
電池の充電制御システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】例えば、電気自動車に使用されている駆
動用電池の従来の充電制御システムでは、ＣＣ−ＣＶ
（定電流−定電圧）充電やＣＰ−ＣＶ（定電力−定電
圧）充電等によって充電が行われている。ところで、電
池は充電時に発熱したり吸熱したりするが、これは充電
時における電池のジュール発熱Ｑj＝Ｉ2×Ｒ（Ｉ：充電
電流、Ｒ：電池の内部抵抗）および電池の化学反応によ
る吸発熱Ｑc（Ｑcが正の場合は発熱で、負の場合は吸
熱）に依存しており、Ｑj＋Ｑc＞０のときに発熱とな
り、Ｑj＋Ｑc＜０のときに吸熱となる。ＱjおよびＱcは
充電電流Ｉによって変化するため、Ｑj＋Ｑcの正負が充
電電流Ｉによって変化する場合がある。
動用電池の従来の充電制御システムでは、ＣＣ−ＣＶ
（定電流−定電圧）充電やＣＰ−ＣＶ（定電力−定電
圧）充電等によって充電が行われている。ところで、電
池は充電時に発熱したり吸熱したりするが、これは充電
時における電池のジュール発熱Ｑj＝Ｉ2×Ｒ（Ｉ：充電
電流、Ｒ：電池の内部抵抗）および電池の化学反応によ
る吸発熱Ｑc（Ｑcが正の場合は発熱で、負の場合は吸
熱）に依存しており、Ｑj＋Ｑc＞０のときに発熱とな
り、Ｑj＋Ｑc＜０のときに吸熱となる。ＱjおよびＱcは
充電電流Ｉによって変化するため、Ｑj＋Ｑcの正負が充
電電流Ｉによって変化する場合がある。
【０００３】図１４は、充電電流Ｉに関するＱj，Ｑcお
よびＱj＋Ｑcの変化の様子を示しており、Ｑc＜０であ
る、すなわち化学反応が吸熱である電池の例である。図
において、充電電流Ｉが０＜Ｉ＜Ｉ2のときはＱj＋Ｑc
＜０、すなわち電池は吸熱となりＩ1で吸熱量は最大値
Ｑmになり、Ｉ2＞０のときはＱj＋Ｑc＞０となって発熱
する。Ｑcが発熱であるか吸熱であるかは電池の種類に
よって異なり、例えば、鉛電池の場合は発熱反応とな
り、リチウムイオン電池の場合は吸熱反応となる。Ｑc
＞０である電池の場合、充電電流Ｉがどのような値であ
ってもＱj＋Ｑc＞０となり電池は常に発熱するが、図１
４に示すようにＱc＜０であって、かつ充電電流Ｉの値
によってはＱj＋Ｑc＜０となる電池では、Ｉの大きさに
よって電池が発熱したり吸熱したりする。
よびＱj＋Ｑcの変化の様子を示しており、Ｑc＜０であ
る、すなわち化学反応が吸熱である電池の例である。図
において、充電電流Ｉが０＜Ｉ＜Ｉ2のときはＱj＋Ｑc
＜０、すなわち電池は吸熱となりＩ1で吸熱量は最大値
Ｑmになり、Ｉ2＞０のときはＱj＋Ｑc＞０となって発熱
する。Ｑcが発熱であるか吸熱であるかは電池の種類に
よって異なり、例えば、鉛電池の場合は発熱反応とな
り、リチウムイオン電池の場合は吸熱反応となる。Ｑc
＞０である電池の場合、充電電流Ｉがどのような値であ
ってもＱj＋Ｑc＞０となり電池は常に発熱するが、図１
４に示すようにＱc＜０であって、かつ充電電流Ｉの値
によってはＱj＋Ｑc＜０となる電池では、Ｉの大きさに
よって電池が発熱したり吸熱したりする。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】ところで、電池を充電
する際には、電池温度ＴBに関して適正な温度範囲Ｔ1≦
ＴB≦Ｔ2 （リチウムイオン電池ではＴ1 は２５℃程度
で、Ｔ2 は３５℃程度である）があり、この温度範囲内
で充電を行うのが好ましい。しかしながら、従来のＣＣ
−ＣＶ充電やＣＰ−ＣＶ充電等による充電制御システム
では、上述したような充電時の化学反応が吸熱反応の電
池、すなわち充電電流の大きさによって発熱したり吸熱
したりする電池であっても、この電池の発熱および吸熱
を考慮した充電が行われていない。そのため、電池の発
熱により電池温度ＴBがＴ2 を越えた場合、電池の寿命
劣化が生じたり、発熱を抑えるために電流値を小さくせ
ざるを得ず充電時間が長くなったりした。逆に、吸熱に
より電池温度ＴBがＴ1 よりも低くなった場合にも充電
時間が長くなるという欠点があった。また、充電をする
際には、放電によって電池の温度が高くなる場合があ
り、充電中に電池の充電可能温度を越えてしまうおそれ
があった。
する際には、電池温度ＴBに関して適正な温度範囲Ｔ1≦
ＴB≦Ｔ2 （リチウムイオン電池ではＴ1 は２５℃程度
で、Ｔ2 は３５℃程度である）があり、この温度範囲内
で充電を行うのが好ましい。しかしながら、従来のＣＣ
−ＣＶ充電やＣＰ−ＣＶ充電等による充電制御システム
では、上述したような充電時の化学反応が吸熱反応の電
池、すなわち充電電流の大きさによって発熱したり吸熱
したりする電池であっても、この電池の発熱および吸熱
を考慮した充電が行われていない。そのため、電池の発
熱により電池温度ＴBがＴ2 を越えた場合、電池の寿命
劣化が生じたり、発熱を抑えるために電流値を小さくせ
ざるを得ず充電時間が長くなったりした。逆に、吸熱に
より電池温度ＴBがＴ1 よりも低くなった場合にも充電
時間が長くなるという欠点があった。また、充電をする
際には、放電によって電池の温度が高くなる場合があ
り、充電中に電池の充電可能温度を越えてしまうおそれ
があった。
【０００５】本発明の目的は、充電時の電池温度を適正
温度に保ち、電池寿命の向上や充電時間の短縮を図るこ
とができる充電制御システムを提供することにある。
温度に保ち、電池寿命の向上や充電時間の短縮を図るこ
とができる充電制御システムを提供することにある。
【０００６】
（１）クレーム対応図である図１に対応付けて本発明を
説明すると、請求項１の発明は、充電時の化学反応が吸
熱反応である電池２を充電する充電器３と、電池２の放
電状態に応じて充電器３の充電電流を制御する制御手段
１とを備える充電制御システムに適用され、電池２の温
度を検出する温度検出手段４と、充電器３による電池２
の充電条件が予め記憶された記憶手段５とを備え、制御
手段１は、前記放電状態，電池２の温度および充電条件
に基づき電池２を吸熱または発熱させることによって、
電池２の温度が所定の温度範囲内に保持されるように充
電電流を制御して上述の目的を達成する。 （２）請求項２の発明に係る充電制御システムでは、制
御手段１は、前記放電状態，電池２の温度および充電条
件に基づいて、電池２が発熱となる第１の充電電流値お
よびこの第１の充電電流値よりも小さく電池２が吸熱と
なる第２の充電電流値をそれぞれ算出する演算部１１
と、電池２の温度が温度範囲の上限値を越えた場合には
充電電流を第２の充電電流値に制御し、電池２の温度が
温度範囲の下限値より低下した場合には充電電流を第１
の充電電流値に制御する制御部１２とを含む。 （３）請求項３の発明に係る充電制御システムでは、制
御手段１は、電池２の温度が温度範囲内である場合に
は、充電電流を第２の充電電流値より大きく、かつ第１
の充電電流値より小さい第３の充電電流値に保持する。 （４）請求項４の発明に係る充電制御システムでは、第
１の充電電流値は電池２の発熱量が所定値以上となる電
流値であり、第２の充電電流値は電池２の吸熱量が最大
となる電流値であり、第３の充電電流値は電池２の発熱
量または吸熱量が略ゼロとなる電流値である。 （５）図７に対応付けて説明すると、請求項５の発明
は、充電時の化学反応が吸熱反応である電池２を充電す
る充電器３と、電池２の放電状態に応じて充電器３の充
電電流を制御する制御手段５４とを備える充電制御シス
テムに適用され、電池２へ送風する送風機８と、電池２
および送風の温度を検出する温度検出手段５１，５６
と、充電器３による電池２の充電条件が予め記憶された
記憶手段５４２とを備え、制御手段５４は、放電状態，
電池２の温度，送風の温度および充電条件に基づき、電
池２の温度が所定の温度範囲内に保持されるように充電
電流および送風機８を制御することにより上述の目的を
達成する。 （６）請求項６の発明に係る充電制御システムでは、制
御手段５４は、放電状態，電池２の温度および充電条件
に基づいて、電池２が発熱となる第１の充電電流値およ
び電池２の発熱量が略ゼロとなる第２の充電電流値をそ
れぞれ算出し、放電状態，電池２の温度，充電条件およ
び送風の温度に基づいて、電池２の発熱量と送風機８に
よる放熱量とが等しくなる第３の充電電流値を算出する
演算部５４１と、電池２の温度が温度範囲の上限値を越
えた場合には送風機８を作動させるとともに充電電流を
第２の充電電流値に制御し、電池２の温度が温度範囲内
である場合には送風機８を作動させるとともに充電電流
を第３の充電電流値に制御し、電池２の温度が温度範囲
の下限値をより低下した場合には送風機８を停止すると
ともに充電電流を第１の充電電流値に制御する制御部５
４１とを備える。 （７）請求項７の発明に係る充電制御システムでは、第
１の充電電流値を、電池２の許容電流値および充電器３
の最大電流値のいずれか小さい方の電流値と等しくし
た。 （８）請求項８の発明に係る充電制御システムでは、充
電開始時の電池２の温度が電池２の充電可能温度を越え
た場合、制御手段５４は送風機８を作動させ、電池２の
温度が充電可能温度以下になったならば電池２の充電を
開始するように制御する。 （９）請求項９の発明に係る充電制御システムでは、電
池２はリチウムイオン電池である。
説明すると、請求項１の発明は、充電時の化学反応が吸
熱反応である電池２を充電する充電器３と、電池２の放
電状態に応じて充電器３の充電電流を制御する制御手段
１とを備える充電制御システムに適用され、電池２の温
度を検出する温度検出手段４と、充電器３による電池２
の充電条件が予め記憶された記憶手段５とを備え、制御
手段１は、前記放電状態，電池２の温度および充電条件
に基づき電池２を吸熱または発熱させることによって、
電池２の温度が所定の温度範囲内に保持されるように充
電電流を制御して上述の目的を達成する。 （２）請求項２の発明に係る充電制御システムでは、制
御手段１は、前記放電状態，電池２の温度および充電条
件に基づいて、電池２が発熱となる第１の充電電流値お
よびこの第１の充電電流値よりも小さく電池２が吸熱と
なる第２の充電電流値をそれぞれ算出する演算部１１
と、電池２の温度が温度範囲の上限値を越えた場合には
充電電流を第２の充電電流値に制御し、電池２の温度が
温度範囲の下限値より低下した場合には充電電流を第１
の充電電流値に制御する制御部１２とを含む。 （３）請求項３の発明に係る充電制御システムでは、制
御手段１は、電池２の温度が温度範囲内である場合に
は、充電電流を第２の充電電流値より大きく、かつ第１
の充電電流値より小さい第３の充電電流値に保持する。 （４）請求項４の発明に係る充電制御システムでは、第
１の充電電流値は電池２の発熱量が所定値以上となる電
流値であり、第２の充電電流値は電池２の吸熱量が最大
となる電流値であり、第３の充電電流値は電池２の発熱
量または吸熱量が略ゼロとなる電流値である。 （５）図７に対応付けて説明すると、請求項５の発明
は、充電時の化学反応が吸熱反応である電池２を充電す
る充電器３と、電池２の放電状態に応じて充電器３の充
電電流を制御する制御手段５４とを備える充電制御シス
テムに適用され、電池２へ送風する送風機８と、電池２
および送風の温度を検出する温度検出手段５１，５６
と、充電器３による電池２の充電条件が予め記憶された
記憶手段５４２とを備え、制御手段５４は、放電状態，
電池２の温度，送風の温度および充電条件に基づき、電
池２の温度が所定の温度範囲内に保持されるように充電
電流および送風機８を制御することにより上述の目的を
達成する。 （６）請求項６の発明に係る充電制御システムでは、制
御手段５４は、放電状態，電池２の温度および充電条件
に基づいて、電池２が発熱となる第１の充電電流値およ
び電池２の発熱量が略ゼロとなる第２の充電電流値をそ
れぞれ算出し、放電状態，電池２の温度，充電条件およ
び送風の温度に基づいて、電池２の発熱量と送風機８に
よる放熱量とが等しくなる第３の充電電流値を算出する
演算部５４１と、電池２の温度が温度範囲の上限値を越
えた場合には送風機８を作動させるとともに充電電流を
第２の充電電流値に制御し、電池２の温度が温度範囲内
である場合には送風機８を作動させるとともに充電電流
を第３の充電電流値に制御し、電池２の温度が温度範囲
の下限値をより低下した場合には送風機８を停止すると
ともに充電電流を第１の充電電流値に制御する制御部５
４１とを備える。 （７）請求項７の発明に係る充電制御システムでは、第
１の充電電流値を、電池２の許容電流値および充電器３
の最大電流値のいずれか小さい方の電流値と等しくし
た。 （８）請求項８の発明に係る充電制御システムでは、充
電開始時の電池２の温度が電池２の充電可能温度を越え
た場合、制御手段５４は送風機８を作動させ、電池２の
温度が充電可能温度以下になったならば電池２の充電を
開始するように制御する。 （９）請求項９の発明に係る充電制御システムでは、電
池２はリチウムイオン電池である。
【０００７】（１）請求項１の発明に係る充電制御シス
テムでは、制御手段１は、電池２の放電状態，電池２の
温度および記憶手段５に記憶された充電条件に基づいて
充電電流を制御し、電池２を吸熱または発熱させること
によって電池２の温度を所定の温度範囲内に保持する。 （２）請求項２の発明に係る充電制御システムでは、制
御部１２は、電池２の温度が温度範囲の上限値を越えた
場合には充電電流を演算部１１が算出した第２の充電電
流値に制御し、一方、電池２の温度が温度範囲の下限値
より低下した場合には充電電流を演算部１１が算出した
第１の充電電流値に制御する。 （３）請求項３の発明に係る充電制御システムでは、電
池２の温度が所定の温度範囲内である場合には、制御手
段１は充電電流を第３の充電電流値に保持する。 （４）請求項５の発明に係る充電制御システムでは、電
池２の制御手段５４は、放電状態，電池２の温度，送風
の温度および充電条件に基づいて充電電流および送風機
８を制御し、電池２の温度が所定の温度範囲内に保持す
る。 （５）請求項６の発明に係る充電制御システムでは、制
御部５４１は、電池２の温度が温度範囲の上限値を越え
た場合には送風機８を作動させるとともに充電電流を演
算部５４１が算出した第１の充電電流値に制御し、電池
２の温度が温度範囲内である場合には送風機８を作動さ
せるとともに充電電流を演算部５４１が算出した第２の
充電電流値に制御し、電池２の温度が温度範囲の下限値
をより低下した場合には送風機８を停止するとともに充
電電流を演算部５４１が算出した第３の充電電流値に制
御する。 （６）請求項８の発明に係る充電制御システムでは、充
電開始時の電池２の温度が充電可能温度を越えている場
合には、送風機８によって電池２を充電可能温度以下に
冷却してから充電を開始する。
テムでは、制御手段１は、電池２の放電状態，電池２の
温度および記憶手段５に記憶された充電条件に基づいて
充電電流を制御し、電池２を吸熱または発熱させること
によって電池２の温度を所定の温度範囲内に保持する。 （２）請求項２の発明に係る充電制御システムでは、制
御部１２は、電池２の温度が温度範囲の上限値を越えた
場合には充電電流を演算部１１が算出した第２の充電電
流値に制御し、一方、電池２の温度が温度範囲の下限値
より低下した場合には充電電流を演算部１１が算出した
第１の充電電流値に制御する。 （３）請求項３の発明に係る充電制御システムでは、電
池２の温度が所定の温度範囲内である場合には、制御手
段１は充電電流を第３の充電電流値に保持する。 （４）請求項５の発明に係る充電制御システムでは、電
池２の制御手段５４は、放電状態，電池２の温度，送風
の温度および充電条件に基づいて充電電流および送風機
８を制御し、電池２の温度が所定の温度範囲内に保持す
る。 （５）請求項６の発明に係る充電制御システムでは、制
御部５４１は、電池２の温度が温度範囲の上限値を越え
た場合には送風機８を作動させるとともに充電電流を演
算部５４１が算出した第１の充電電流値に制御し、電池
２の温度が温度範囲内である場合には送風機８を作動さ
せるとともに充電電流を演算部５４１が算出した第２の
充電電流値に制御し、電池２の温度が温度範囲の下限値
をより低下した場合には送風機８を停止するとともに充
電電流を演算部５４１が算出した第３の充電電流値に制
御する。 （６）請求項８の発明に係る充電制御システムでは、充
電開始時の電池２の温度が充電可能温度を越えている場
合には、送風機８によって電池２を充電可能温度以下に
冷却してから充電を開始する。
【０００８】なお、本発明の構成を説明する上記課題を
解決するための手段の項では、本発明を分かり易くする
ために発明の実施の形態の図を用いたが、これにより本
発明が発明の実施の形態に限定されるものではない。
解決するための手段の項では、本発明を分かり易くする
ために発明の実施の形態の図を用いたが、これにより本
発明が発明の実施の形態に限定されるものではない。
【０００９】
【発明の効果】請求項１〜４の発明によれば、制御手段
は、温度検出手段で検出された電池の温度と、記憶手段
に記憶された充電条件と、電池の放電状態とに基づいて
電池の温度が所定の温度範囲内となるように充電電流を
制御しているため、充電時に、電池の温度が継続的に所
定の温度範囲の上限値より大きな値となったり、継続的
に下限値よりも小さな値となることがない。そのため、
電池の過熱による電池寿命の劣化や、電池の温度の低下
による充電時間の増加を避けることができる。さらに、
電池の過熱を避けるための冷却装置等を設ける必要が無
く、冷却装置付加のためのコストの上昇や冷却装置によ
る余計なエネルギー消費を避けることができる。特に、
請求項４の発明では、電池の温度が所定の温度範囲内で
ある場合には、充電電流は発熱量または吸熱量が略ゼロ
になる電流値に保持されるため、所定の温度範囲内にお
いて電池の温度がより安定する。請求項５〜８の発明に
よれば、制御手段は充電電流の制御とともに送風機によ
る電池へ送風を制御しているので、上記請求項１〜４の
発明に係る効果の他、充電時間を短縮することができる
という効果を有する。
は、温度検出手段で検出された電池の温度と、記憶手段
に記憶された充電条件と、電池の放電状態とに基づいて
電池の温度が所定の温度範囲内となるように充電電流を
制御しているため、充電時に、電池の温度が継続的に所
定の温度範囲の上限値より大きな値となったり、継続的
に下限値よりも小さな値となることがない。そのため、
電池の過熱による電池寿命の劣化や、電池の温度の低下
による充電時間の増加を避けることができる。さらに、
電池の過熱を避けるための冷却装置等を設ける必要が無
く、冷却装置付加のためのコストの上昇や冷却装置によ
る余計なエネルギー消費を避けることができる。特に、
請求項４の発明では、電池の温度が所定の温度範囲内で
ある場合には、充電電流は発熱量または吸熱量が略ゼロ
になる電流値に保持されるため、所定の温度範囲内にお
いて電池の温度がより安定する。請求項５〜８の発明に
よれば、制御手段は充電電流の制御とともに送風機によ
る電池へ送風を制御しているので、上記請求項１〜４の
発明に係る効果の他、充電時間を短縮することができる
という効果を有する。
【００１０】
【発明の実施の形態】以下、図２〜図１３を参照して本
発明の実施の形態を説明する。 −第１の実施の形態− 図２は本発明による充電制御システムの実施例を示す図
であり、電池２は充電時の化学反応が吸熱反応であり、
充電器３により充電される。７は負荷制御装置６を介し
て電池２によって駆動される負荷であり、例えば電気自
動車であれば駆動用モータである。５１，５２および５
３は、電池２の温度，端子電圧および電流をそれぞれ測
定する温度測定装置，電圧測定装置および電流測定装置
である。５４はＣＰＵ５４１および記憶部５４２を備え
るコントロールユニットであり、ＣＰＵ５４１には上述
した各測定装置５１〜５３からの情報が入力される。Ｃ
ＰＵ５４１は、これらの情報に基づいて電池２の放電状
態（ＤＯＤ： depth of discharge）を算出する。５５
は算出された電池２の放電状態を表示する表示装置であ
る。
発明の実施の形態を説明する。 −第１の実施の形態− 図２は本発明による充電制御システムの実施例を示す図
であり、電池２は充電時の化学反応が吸熱反応であり、
充電器３により充電される。７は負荷制御装置６を介し
て電池２によって駆動される負荷であり、例えば電気自
動車であれば駆動用モータである。５１，５２および５
３は、電池２の温度，端子電圧および電流をそれぞれ測
定する温度測定装置，電圧測定装置および電流測定装置
である。５４はＣＰＵ５４１および記憶部５４２を備え
るコントロールユニットであり、ＣＰＵ５４１には上述
した各測定装置５１〜５３からの情報が入力される。Ｃ
ＰＵ５４１は、これらの情報に基づいて電池２の放電状
態（ＤＯＤ： depth of discharge）を算出する。５５
は算出された電池２の放電状態を表示する表示装置であ
る。
【００１１】ところで、前述したように、充電時の充電
電流の大きさによって吸熱したり発熱したりする電池２
においては、図１４に示すように電池２の吸熱量が最大
となる充電電流値Ｉ1と、電池２が発熱も吸熱もしない
充電電流値Ｉ2とが存在する。このＩ1およびＩ2は電池
２の種類，ＤＯＤおよび電池温度ＴBに依存しており、
図３は、特定の電池温度において、ＤＯＤが０〜１００
％であるときのＩ1およびＩ2を図示したものである。図
４は、図３においてＤＯＤが６０％付近の電流値と電池
の発熱量との関係を示した図であり、電流値が正の所が
放電状態を示し、電流値が負の所が充電状態を示してい
る。図４において、充電時の吸熱量が最大になる充電電
流値Ｉ1は−０．５Ｃであり、発熱も吸熱もしない充電
電流値Ｉ2は−１．０Ｃである。図３および図４に示し
た情報は各電池温度毎に求められ、充電条件として記憶
部５４２に予め入力されている。
電流の大きさによって吸熱したり発熱したりする電池２
においては、図１４に示すように電池２の吸熱量が最大
となる充電電流値Ｉ1と、電池２が発熱も吸熱もしない
充電電流値Ｉ2とが存在する。このＩ1およびＩ2は電池
２の種類，ＤＯＤおよび電池温度ＴBに依存しており、
図３は、特定の電池温度において、ＤＯＤが０〜１００
％であるときのＩ1およびＩ2を図示したものである。図
４は、図３においてＤＯＤが６０％付近の電流値と電池
の発熱量との関係を示した図であり、電流値が正の所が
放電状態を示し、電流値が負の所が充電状態を示してい
る。図４において、充電時の吸熱量が最大になる充電電
流値Ｉ1は−０．５Ｃであり、発熱も吸熱もしない充電
電流値Ｉ2は−１．０Ｃである。図３および図４に示し
た情報は各電池温度毎に求められ、充電条件として記憶
部５４２に予め入力されている。
【００１２】ＣＰＵ５４１は、電池温度ＴBの大きさに
応じて充電電流を３通りの値に設定する。第１番目は、
充電中に電池温度ＴBが適正な温度範囲Ｔ1≦ＴB≦Ｔ2に
ある場合であり、電池温度ＴB，ＤＯＤおよび記憶部５
４２に入力された充電条件に基づいてＩ2がＣＰＵ５４
１により算出され、充電電流はＩ2に設定される。第２
番目は、電池温度ＴBがＴB＜Ｔ1の場合であり、電池温
度ＴBが上昇するように、充電電流がＩ2より大で電池２
が発熱する電流値Ｉ0に設定される。電流値Ｉ0は、電池
２の許容電流値または充電器３の最大供給電流値のいず
れか小さい方に設定され記憶部５４２に予め記憶されて
いる。第３番目は、電池温度ＴBがＴB＞Ｔ2の場合であ
り、電池温度ＴB，ＤＯＤおよび記憶部５４２に入力さ
れた充電条件に基づいてＩ1が算出され、電池温度ＴBが
低下するように、充電電流がＩ1に設定される。
応じて充電電流を３通りの値に設定する。第１番目は、
充電中に電池温度ＴBが適正な温度範囲Ｔ1≦ＴB≦Ｔ2に
ある場合であり、電池温度ＴB，ＤＯＤおよび記憶部５
４２に入力された充電条件に基づいてＩ2がＣＰＵ５４
１により算出され、充電電流はＩ2に設定される。第２
番目は、電池温度ＴBがＴB＜Ｔ1の場合であり、電池温
度ＴBが上昇するように、充電電流がＩ2より大で電池２
が発熱する電流値Ｉ0に設定される。電流値Ｉ0は、電池
２の許容電流値または充電器３の最大供給電流値のいず
れか小さい方に設定され記憶部５４２に予め記憶されて
いる。第３番目は、電池温度ＴBがＴB＞Ｔ2の場合であ
り、電池温度ＴB，ＤＯＤおよび記憶部５４２に入力さ
れた充電条件に基づいてＩ1が算出され、電池温度ＴBが
低下するように、充電電流がＩ1に設定される。
【００１３】図５はＣＰＵ５４１の動作を説明するフロ
ーチャートを示す図であり、この図を用いて図２に示す
充電制御システムの動作を説明する。外部から入力され
たりタイマーから出力されたりする充電開始信号を受け
ると、このフローチャートで示すプログラムがスタート
し、ステップＳ１へ進む。ステップＳ１では、温度測定
装置５１および電圧測定装置５２により電池温度ＴBお
よび端子電圧を測定し、ステップＳ２へ進む。ステップ
Ｓ２では、電池温度ＴBおよび端子電圧に基づいて電池
２のＤＯＤを算出してステップＳ３へ進む。なお、ＤＯ
Ｄを算出する際に、電流測定装置５３からの電流値情報
に基づいて充電開始直前までの放電電流の積算値を予め
算出しておき、この積算値によりＤＯＤの算出値をより
正確に求めることができる。
ーチャートを示す図であり、この図を用いて図２に示す
充電制御システムの動作を説明する。外部から入力され
たりタイマーから出力されたりする充電開始信号を受け
ると、このフローチャートで示すプログラムがスタート
し、ステップＳ１へ進む。ステップＳ１では、温度測定
装置５１および電圧測定装置５２により電池温度ＴBお
よび端子電圧を測定し、ステップＳ２へ進む。ステップ
Ｓ２では、電池温度ＴBおよび端子電圧に基づいて電池
２のＤＯＤを算出してステップＳ３へ進む。なお、ＤＯ
Ｄを算出する際に、電流測定装置５３からの電流値情報
に基づいて充電開始直前までの放電電流の積算値を予め
算出しておき、この積算値によりＤＯＤの算出値をより
正確に求めることができる。
【００１４】ステップＳ３では、電池２に関するＤＯ
Ｄ，電池温度ＴBおよび記憶部５４２に記憶された充電
条件に基づいて充電電流値Ｉ1およびＩ2を算出し、ステ
ップＳ４へ進む。ステップＳ４は、電池温度ＴBが適正
な温度範囲にあるか否か、つまり、Ｔ1≦ＴB≦Ｔ2であ
るか否かを判断するステップであり、Ｔ1≦ＴB≦Ｔ2な
らばステップＳ５へ進み、充電器３の充電電流Ｉを電流
値Ｉ2に設定した後、ステップＳ８へ進んで電池２の充
電を開始する。また、ステップＳ４においてＴB＜Ｔ1な
らばステップＳ６へ進み、充電電流Ｉを電流値Ｉ0に設
定した後、ステップＳ８へ進んで電池２の充電を開始す
る。さらに、ステップＳ４においてＴB＞Ｔ２ならばス
テップＳ７へ進み、充電電流Ｉを電流値Ｉ１に設定した
後、ステップＳ８へ進んで電池２の充電を開始する。
Ｄ，電池温度ＴBおよび記憶部５４２に記憶された充電
条件に基づいて充電電流値Ｉ1およびＩ2を算出し、ステ
ップＳ４へ進む。ステップＳ４は、電池温度ＴBが適正
な温度範囲にあるか否か、つまり、Ｔ1≦ＴB≦Ｔ2であ
るか否かを判断するステップであり、Ｔ1≦ＴB≦Ｔ2な
らばステップＳ５へ進み、充電器３の充電電流Ｉを電流
値Ｉ2に設定した後、ステップＳ８へ進んで電池２の充
電を開始する。また、ステップＳ４においてＴB＜Ｔ1な
らばステップＳ６へ進み、充電電流Ｉを電流値Ｉ0に設
定した後、ステップＳ８へ進んで電池２の充電を開始す
る。さらに、ステップＳ４においてＴB＞Ｔ２ならばス
テップＳ７へ進み、充電電流Ｉを電流値Ｉ１に設定した
後、ステップＳ８へ進んで電池２の充電を開始する。
【００１５】ステップＳ９は電池２の充電が完了したか
否かを判別するステップであり、充電が完了した場合に
はステップＳ１０へ進み、充電を終了してこのプログラ
ムを終了する。一方、ステップＳ９で充電が完了してい
ない場合にはステップＳ１へ戻り、充電が完了するまで
ステップＳ１〜Ｓ９の各ステップを繰り返す。
否かを判別するステップであり、充電が完了した場合に
はステップＳ１０へ進み、充電を終了してこのプログラ
ムを終了する。一方、ステップＳ９で充電が完了してい
ない場合にはステップＳ１へ戻り、充電が完了するまで
ステップＳ１〜Ｓ９の各ステップを繰り返す。
【００１６】本実施の形態では、充電時に電池温度ＴB
が適正温度の上限値Ｔ2を越えた場合には、電池２が吸
熱となる電流値Ｉ1で充電して電池温度ＴBを下げ、電池
温度ＴBがＴ2以下となるように制御するため、電池２は
過熱することが無く、電池寿命の劣化が生じない。逆
に、電池温度ＴBが下限値Ｔ1より低くなった場合には、
電池２が発熱となる電流値Ｉ0で充電して電池温度ＴBを
上昇させ、電池温度ＴBがＴ1以上となるように制御する
ため、電池温度ＴBの低下による充電時間の増加を避け
ることができる。
が適正温度の上限値Ｔ2を越えた場合には、電池２が吸
熱となる電流値Ｉ1で充電して電池温度ＴBを下げ、電池
温度ＴBがＴ2以下となるように制御するため、電池２は
過熱することが無く、電池寿命の劣化が生じない。逆
に、電池温度ＴBが下限値Ｔ1より低くなった場合には、
電池２が発熱となる電流値Ｉ0で充電して電池温度ＴBを
上昇させ、電池温度ＴBがＴ1以上となるように制御する
ため、電池温度ＴBの低下による充電時間の増加を避け
ることができる。
【００１７】上述した実施例では、ＴB＜Ｔ1の場合には
充電電流ＩとしてＩOを用い、ＴB＞Ｔ2の場合にはＩ1を
用いたが、それぞれＩ0とＩ2との間の電流値およびＩ1
とＩ2との間の電流値を用いてもよい。さらに、Ｉ2は吸
熱量または発熱量が０となる電流値としたが、多少は発
熱あるいは吸熱する値であってもよい。
充電電流ＩとしてＩOを用い、ＴB＞Ｔ2の場合にはＩ1を
用いたが、それぞれＩ0とＩ2との間の電流値およびＩ1
とＩ2との間の電流値を用いてもよい。さらに、Ｉ2は吸
熱量または発熱量が０となる電流値としたが、多少は発
熱あるいは吸熱する値であってもよい。
【００１８】図６は図５に示したフローチャートの変形
例であり、Ｔ1＜Ｔ3＜Ｔ2である温度Ｔ3を設定し、電池
温度ＴBがＴ3となるように充電電流を制御する。ステッ
プＳ４１は、電池温度ＴBがＴB＜Ｔ3であるか否かを判
別するステップであり、ＴB＜Ｔ3の場合にはステップＳ
６へ進んで充電電流ＩをＩ0に設定し、それ以外の場合
にはステップＳ７へ進んで充電電流ＩをＩ1に設定す
る。ステップＳ４１，ステップＳ５以外のステップは図
５のフローチャートと同様である。このように、充電電
流Ｉの制御方法は、電池温度ＴBをＴ1≦ＴB≦Ｔ2に保持
するものであれば上述したものに限らず、他の制御方法
を用いてもよい。
例であり、Ｔ1＜Ｔ3＜Ｔ2である温度Ｔ3を設定し、電池
温度ＴBがＴ3となるように充電電流を制御する。ステッ
プＳ４１は、電池温度ＴBがＴB＜Ｔ3であるか否かを判
別するステップであり、ＴB＜Ｔ3の場合にはステップＳ
６へ進んで充電電流ＩをＩ0に設定し、それ以外の場合
にはステップＳ７へ進んで充電電流ＩをＩ1に設定す
る。ステップＳ４１，ステップＳ５以外のステップは図
５のフローチャートと同様である。このように、充電電
流Ｉの制御方法は、電池温度ＴBをＴ1≦ＴB≦Ｔ2に保持
するものであれば上述したものに限らず、他の制御方法
を用いてもよい。
【００１９】−第２の実施の形態− 図７は本発明による充電制御システムの第２の実施の形
態を示すブロック図である。図２と同一の部分には同一
の符号を付すとともに、重複する部分は説明を省略し、
図２に示す構成と異なる部分を中心に説明する。８は充
電器３または電池２を電源として作動する電池冷却用送
風機であり、送風機のオン・オフはＣＰＵ５４１によっ
て制御される。送風機からの冷却空気の温度は送風温度
測定装置５６によって測定される。
態を示すブロック図である。図２と同一の部分には同一
の符号を付すとともに、重複する部分は説明を省略し、
図２に示す構成と異なる部分を中心に説明する。８は充
電器３または電池２を電源として作動する電池冷却用送
風機であり、送風機のオン・オフはＣＰＵ５４１によっ
て制御される。送風機からの冷却空気の温度は送風温度
測定装置５６によって測定される。
【００２０】ところで、充電時の充電電流の大きさによ
って吸熱したり発熱したりする電池２では、前述したよ
うに電池２が発熱しない最大の電流値Ｉ2が存在した
が、本実施の形態に示すように送風機８によって電池２
を冷却した場合には、送風機８による放熱と電池２の発
熱が等しくなる電流値Ｉ3が存在する（図８）。図９
は、特定の電池温度において、ＤＯＤが０〜１００％で
あるときのＩ2およびＩ3を図示したものであり、Ｉ3は
電流値Ｉ2，送風機８の出力，電池２の種類および電池
温度ＴBと送風温度Ｔairの差に依存していて図１０に示
すような関係を有している。なお、図８は、図９におい
てＤＯＤが６０％付近の電流値と電池の発熱量との関係
を示した図であり、図４と同様に電流値が正の範囲が放
電状態を示し、電流値が負の範囲が充電状態を示してい
る。また、図１０の直線は送風機８の出力が特定の値の
場合について示しており、出力が異なればそれに応じて
直線（すなわちＩ3）も異なる。図８〜１０に示した情
報は電池温度毎に求められ、充電条件として記憶部５４
２に予め入力されている。
って吸熱したり発熱したりする電池２では、前述したよ
うに電池２が発熱しない最大の電流値Ｉ2が存在した
が、本実施の形態に示すように送風機８によって電池２
を冷却した場合には、送風機８による放熱と電池２の発
熱が等しくなる電流値Ｉ3が存在する（図８）。図９
は、特定の電池温度において、ＤＯＤが０〜１００％で
あるときのＩ2およびＩ3を図示したものであり、Ｉ3は
電流値Ｉ2，送風機８の出力，電池２の種類および電池
温度ＴBと送風温度Ｔairの差に依存していて図１０に示
すような関係を有している。なお、図８は、図９におい
てＤＯＤが６０％付近の電流値と電池の発熱量との関係
を示した図であり、図４と同様に電流値が正の範囲が放
電状態を示し、電流値が負の範囲が充電状態を示してい
る。また、図１０の直線は送風機８の出力が特定の値の
場合について示しており、出力が異なればそれに応じて
直線（すなわちＩ3）も異なる。図８〜１０に示した情
報は電池温度毎に求められ、充電条件として記憶部５４
２に予め入力されている。
【００２１】ＣＰＵ５４１は、電池温度ＴBに応じて充
電電流および送風機８のオン・オフを以下に述べる３通
りに制御する。第１番目は、充電中に電池温度ＴBが適
正温度範囲の上限値Ｔ2を越えた場合、すなわちＴ2＜Ｔ
Bの場合である。Ｔ2＜ＴBとなったならば送風機８を作
動させるとともに、そのときの電池温度ＴB，ＤＯＤお
よび記憶部５４２に入力された充電条件に基づいて充電
電流値Ｉ2がＣＰＵ５４１により算出され、充電電流が
電流値Ｉ2に設定される。電流値Ｉ2では電池２は発熱し
ないため、放熱によって電池温度ＴBが低下する。その
後、電池温度ＴBがＴB＜Ｔ2となったなら、充電電流は
電池２の発熱と放熱とが等しくなる充電電流値Ｉ3に設
定される。なお、電流値Ｉ3は電池温度ＴB，送風温度Ｔ
air，ＤＯＤおよび記憶部５４２に入力された充電条件
に基づいてＣＰＵ５４１により算出される。
電電流および送風機８のオン・オフを以下に述べる３通
りに制御する。第１番目は、充電中に電池温度ＴBが適
正温度範囲の上限値Ｔ2を越えた場合、すなわちＴ2＜Ｔ
Bの場合である。Ｔ2＜ＴBとなったならば送風機８を作
動させるとともに、そのときの電池温度ＴB，ＤＯＤお
よび記憶部５４２に入力された充電条件に基づいて充電
電流値Ｉ2がＣＰＵ５４１により算出され、充電電流が
電流値Ｉ2に設定される。電流値Ｉ2では電池２は発熱し
ないため、放熱によって電池温度ＴBが低下する。その
後、電池温度ＴBがＴB＜Ｔ2となったなら、充電電流は
電池２の発熱と放熱とが等しくなる充電電流値Ｉ3に設
定される。なお、電流値Ｉ3は電池温度ＴB，送風温度Ｔ
air，ＤＯＤおよび記憶部５４２に入力された充電条件
に基づいてＣＰＵ５４１により算出される。
【００２２】第２番目は、電池温度ＴBが適正な温度範
囲Ｔ1≦ＴB≦Ｔ2にある場合である。このときには送風
機８を作動させるとともに、そのときの電池温度ＴB，
ＤＯＤおよび記憶部５４２に入力された充電条件に基づ
いて充電電流値Ｉ3がＣＰＵ５４１により算出され、充
電電流が電流値Ｉ3に設定される。
囲Ｔ1≦ＴB≦Ｔ2にある場合である。このときには送風
機８を作動させるとともに、そのときの電池温度ＴB，
ＤＯＤおよび記憶部５４２に入力された充電条件に基づ
いて充電電流値Ｉ3がＣＰＵ５４１により算出され、充
電電流が電流値Ｉ3に設定される。
【００２３】第３番目は、電池温度ＴBが適正温度範囲
の下限値Ｔ1より低くなった場合、すなわちＴB＜Ｔ1の
場合である。このときには送風機８を停止するととも
に、充電電流を電池２の許容電流値または充電器３の最
大供給電流値のいずれか小さい方の値Ｉ0に設定する。
電流値Ｉ0はＩ2よりも大きいので電池２は発熱し、電池
温度ＴBが上昇する。その後、電池温度ＴBがＴ1≦ＴBと
なったなら、送風機８を作動させるとともに、そのとき
の電池温度ＴB，ＤＯＤおよび記憶部５４２に入力され
た充電条件に基づいて充電電流値Ｉ3がＣＰＵ５４１に
より算出され、充電電流が電流値Ｉ3に設定される。
の下限値Ｔ1より低くなった場合、すなわちＴB＜Ｔ1の
場合である。このときには送風機８を停止するととも
に、充電電流を電池２の許容電流値または充電器３の最
大供給電流値のいずれか小さい方の値Ｉ0に設定する。
電流値Ｉ0はＩ2よりも大きいので電池２は発熱し、電池
温度ＴBが上昇する。その後、電池温度ＴBがＴ1≦ＴBと
なったなら、送風機８を作動させるとともに、そのとき
の電池温度ＴB，ＤＯＤおよび記憶部５４２に入力され
た充電条件に基づいて充電電流値Ｉ3がＣＰＵ５４１に
より算出され、充電電流が電流値Ｉ3に設定される。
【００２４】図１１はＣＰＵ５４１の動作を説明するフ
ローチャートを示す図であり、この図を用いて図７に示
す充電制御システムの動作を説明する。外部から入力さ
れたりタイマーから出力されたりする充電開始信号を受
け取ると、このフローチャートで示すプログラムがスタ
ートし、ステップＳ１１へ進む。ステップＳ１１では、
温度測定装置５１，送風温度測定装置５６，電圧測定装
置５２により電池温度ＴB，送風温度Ｔairおよび端子電
圧を測定してステップＳ１２へ進み、ステップＳ１２に
おいて電池温度ＴBおよび端子電圧に基づいて電池２の
ＤＯＤを算出する。なお、第１の実施の形態と同様に、
ＤＯＤを算出する際に電流測定装置５３から電流値を予
め算出しておき、この積算値によりＤＯＤの算出値をよ
り正確に求めることができる。
ローチャートを示す図であり、この図を用いて図７に示
す充電制御システムの動作を説明する。外部から入力さ
れたりタイマーから出力されたりする充電開始信号を受
け取ると、このフローチャートで示すプログラムがスタ
ートし、ステップＳ１１へ進む。ステップＳ１１では、
温度測定装置５１，送風温度測定装置５６，電圧測定装
置５２により電池温度ＴB，送風温度Ｔairおよび端子電
圧を測定してステップＳ１２へ進み、ステップＳ１２に
おいて電池温度ＴBおよび端子電圧に基づいて電池２の
ＤＯＤを算出する。なお、第１の実施の形態と同様に、
ＤＯＤを算出する際に電流測定装置５３から電流値を予
め算出しておき、この積算値によりＤＯＤの算出値をよ
り正確に求めることができる。
【００２５】ステップＳ１３では、電池２に関するＤＯ
Ｄ，電池温度ＴB，送風温度Ｔairおよび記憶部５４２に
記憶された充電条件に基づいて充電電流値Ｉ2およびＩ3
を算出し、ステップＳ１４へ進む。ステップＳ１４は、
電池温度ＴBが適正温度範囲Ｔ1≦ＴB≦Ｔ2にあるか否か
を判断するステップであり、電池温度ＴBに応じてステ
ップＳ１５，Ｓ１７またはＳ１９のいずれかに進む。ま
ず、電池温度ＴBがＴ2＜ＴBの場合にはステップＳ１５
へ進み送風機８をＯＮ（作動）し、ステップＳ１６で充
電器３の充電電流Ｉを電流値Ｉ2に設定する。次に、電
池温度ＴBが適正温度範囲Ｔ1≦ＴB≦Ｔ2である場合に
は、ステップＳ１７へ進み送風機８をＯＮし、ステップ
Ｓ１８で充電電流値Ｉを電流値Ｉ3に設定する。最後
に、電池温度ＴBがＴB＜Ｔ1の場合には、ステップＳ１
９で送風機８をＯＦＦ（停止）した後、ステップＳ２０
に進んで充電電流Ｉを電流値Ｉ0（上述したように、電
池２の許容電流値または充電器３の最大供給電流値のい
ずれか小さい方）に設定する。
Ｄ，電池温度ＴB，送風温度Ｔairおよび記憶部５４２に
記憶された充電条件に基づいて充電電流値Ｉ2およびＩ3
を算出し、ステップＳ１４へ進む。ステップＳ１４は、
電池温度ＴBが適正温度範囲Ｔ1≦ＴB≦Ｔ2にあるか否か
を判断するステップであり、電池温度ＴBに応じてステ
ップＳ１５，Ｓ１７またはＳ１９のいずれかに進む。ま
ず、電池温度ＴBがＴ2＜ＴBの場合にはステップＳ１５
へ進み送風機８をＯＮ（作動）し、ステップＳ１６で充
電器３の充電電流Ｉを電流値Ｉ2に設定する。次に、電
池温度ＴBが適正温度範囲Ｔ1≦ＴB≦Ｔ2である場合に
は、ステップＳ１７へ進み送風機８をＯＮし、ステップ
Ｓ１８で充電電流値Ｉを電流値Ｉ3に設定する。最後
に、電池温度ＴBがＴB＜Ｔ1の場合には、ステップＳ１
９で送風機８をＯＦＦ（停止）した後、ステップＳ２０
に進んで充電電流Ｉを電流値Ｉ0（上述したように、電
池２の許容電流値または充電器３の最大供給電流値のい
ずれか小さい方）に設定する。
【００２６】ステップＳ２１では電池２の充電を開始す
る。ステップＳ２２は電池２の充電が完了したかを判断
するステップであり、充電が完了した場合にはステップ
Ｓ２３へ進んで充電を終了し、このプログラムを終了す
る。一方、ステップＳ２２で充電が完了していない場合
にはステップＳ１１へ戻り、充電が完了するまでステッ
プＳ１１〜Ｓ２１の各ステップを繰り返す。
る。ステップＳ２２は電池２の充電が完了したかを判断
するステップであり、充電が完了した場合にはステップ
Ｓ２３へ進んで充電を終了し、このプログラムを終了す
る。一方、ステップＳ２２で充電が完了していない場合
にはステップＳ１１へ戻り、充電が完了するまでステッ
プＳ１１〜Ｓ２１の各ステップを繰り返す。
【００２７】本実施の形態においても、第１の実施の形
態と同様に、充電時の電池温度ＴBが適正温度の上限値
Ｔ2を越えた場合には、電池２が吸熱となる電流値Ｉ2で
充電して電池温度ＴBを下げて電池温度ＴBがＴ2以下と
なるように制御するため、電池２は過熱することが無く
電池寿命の劣化が生じない。逆に、電池温度ＴBが下限
値Ｔ1より低くなった場合には、電池２が発熱となる電
流値Ｉ0で充電して電池温度ＴBを上昇させ、電池温度Ｔ
BがＴ1以上となるように制御するため、電池温度ＴBの
低下による充電時間の増加を避けることができる。さら
に、第１の実施の形態では、電池温度ＴBがＴ1≦ＴB≦
Ｔ2の場合には電流値Ｉ2で充電し、Ｔ2＜ＴBの場合には
電流値Ｉ1で充電したが、本実施の形態では、電池温度
ＴBがＴ1≦ＴB≦Ｔ2の場合には電流値Ｉ3（＞Ｉ2）で充
電し、Ｔ2＜ＴBの場合には電流値Ｉ2（＞Ｉ1）で充電し
ているため、第１の実施の形態に比べて充電時間を短縮
することができる。
態と同様に、充電時の電池温度ＴBが適正温度の上限値
Ｔ2を越えた場合には、電池２が吸熱となる電流値Ｉ2で
充電して電池温度ＴBを下げて電池温度ＴBがＴ2以下と
なるように制御するため、電池２は過熱することが無く
電池寿命の劣化が生じない。逆に、電池温度ＴBが下限
値Ｔ1より低くなった場合には、電池２が発熱となる電
流値Ｉ0で充電して電池温度ＴBを上昇させ、電池温度Ｔ
BがＴ1以上となるように制御するため、電池温度ＴBの
低下による充電時間の増加を避けることができる。さら
に、第１の実施の形態では、電池温度ＴBがＴ1≦ＴB≦
Ｔ2の場合には電流値Ｉ2で充電し、Ｔ2＜ＴBの場合には
電流値Ｉ1で充電したが、本実施の形態では、電池温度
ＴBがＴ1≦ＴB≦Ｔ2の場合には電流値Ｉ3（＞Ｉ2）で充
電し、Ｔ2＜ＴBの場合には電流値Ｉ2（＞Ｉ1）で充電し
ているため、第１の実施の形態に比べて充電時間を短縮
することができる。
【００２８】−第３の実施の形態− 上述した第１および第２の実施の形態では、電池２を充
電する際の適正温度範囲Ｔ1≦ＴB≦Ｔ2のＴ1およびＴ2
が一定の場合について説明したが、リチウムイオン電池
では、ＤＯＤが深くなるほど（ＤＯＤの％が大きくなる
ほど）適正温度範囲の上限値が高くなる傾向がある。図
１２は上限値の変化の様子を示す図であり、上限値をＴ
4で示した。なお、ＤＯＤが０％のときの上限値が第１
および第２の実施の形態で説明した上限値Ｔ2に対応し
ている。本実施の形態では、電池温度ＴBと温度Ｔ1，Ｔ
2およびＴ4とを比較して充電を制御する。充電制御シス
テムは図７に示すシステムの構成と同一なので、システ
ムの動作について説明を行い、構成の説明は省略する。
電する際の適正温度範囲Ｔ1≦ＴB≦Ｔ2のＴ1およびＴ2
が一定の場合について説明したが、リチウムイオン電池
では、ＤＯＤが深くなるほど（ＤＯＤの％が大きくなる
ほど）適正温度範囲の上限値が高くなる傾向がある。図
１２は上限値の変化の様子を示す図であり、上限値をＴ
4で示した。なお、ＤＯＤが０％のときの上限値が第１
および第２の実施の形態で説明した上限値Ｔ2に対応し
ている。本実施の形態では、電池温度ＴBと温度Ｔ1，Ｔ
2およびＴ4とを比較して充電を制御する。充電制御シス
テムは図７に示すシステムの構成と同一なので、システ
ムの動作について説明を行い、構成の説明は省略する。
【００２９】図１３は、充電制御システムの動作を説明
する図であって、第２の実施の形態のフローチャート
（図１１）に対応する図である。図１３において、図１
１のフローチャートと同一内容のステップには同一ステ
ップ番号を付し、以下では内容の異なるステップを中心
に説明する。ステップＳ１１で電池温度ＴB，送風温度
Ｔairおよび端子電圧を測定し、ステップＳ１２で電池
温度ＴBおよび端子電圧に基づいて電池２のＤＯＤを算
出したらステップＳ１０１へ進み、ＤＯＤ，電池温度Ｔ
B，送風温度Ｔairおよび記憶部５４２に記憶された充電
条件に基づいて充電電流値Ｉ2，Ｉ3および上限値Ｔ4を
算出する。
する図であって、第２の実施の形態のフローチャート
（図１１）に対応する図である。図１３において、図１
１のフローチャートと同一内容のステップには同一ステ
ップ番号を付し、以下では内容の異なるステップを中心
に説明する。ステップＳ１１で電池温度ＴB，送風温度
Ｔairおよび端子電圧を測定し、ステップＳ１２で電池
温度ＴBおよび端子電圧に基づいて電池２のＤＯＤを算
出したらステップＳ１０１へ進み、ＤＯＤ，電池温度Ｔ
B，送風温度Ｔairおよび記憶部５４２に記憶された充電
条件に基づいて充電電流値Ｉ2，Ｉ3および上限値Ｔ4を
算出する。
【００３０】ステップＳ１０２は電池温度ＴBが上限値
Ｔ4より大きいか否かを判断するステップであり、ＴB≦
Ｔ4ならばステップＳ１４へ進み、Ｔ4＜ＴBならばステ
ップＳ１０３へ進んで、送風機８をＯＮ（作動）してス
テップＳ１０２へ戻る。すなわち、電池温度ＴB＝Ｔ4と
なるまでは充電を開始せず、電池２を送風機８で冷却す
る。ステップＳ１４以降ステップＳ２３までの動作は第
２の実施の形態と同様である。本実施の形態において
も、第２の実施の形態と同様の効果を得ることができ
る。
Ｔ4より大きいか否かを判断するステップであり、ＴB≦
Ｔ4ならばステップＳ１４へ進み、Ｔ4＜ＴBならばステ
ップＳ１０３へ進んで、送風機８をＯＮ（作動）してス
テップＳ１０２へ戻る。すなわち、電池温度ＴB＝Ｔ4と
なるまでは充電を開始せず、電池２を送風機８で冷却す
る。ステップＳ１４以降ステップＳ２３までの動作は第
２の実施の形態と同様である。本実施の形態において
も、第２の実施の形態と同様の効果を得ることができ
る。
【００３１】上述した第１〜３の実施の形態では、電気
自動車に搭載した駆動用電池について説明したが、充電
電流の大きさに依存して発熱および吸熱の両方の状態を
取り得る電池であれば本発明を適用することができる。
自動車に搭載した駆動用電池について説明したが、充電
電流の大きさに依存して発熱および吸熱の両方の状態を
取り得る電池であれば本発明を適用することができる。
【００３２】上述した実施の形態と特許請求の範囲の要
素との対応において、温度測定装置５１および送風温度
測定装置５６は温度検出手段を、ＣＰＵ５４１は制御手
段を、記憶部５４２は記憶手段をそれぞれ構成し、充電
電流値Ｉ0は第１の充電電流値に、充電電流値Ｉ1は請求
項２〜４における第２の充電電流値に、充電電流値Ｉ2
は請求項３，４における第３の充電電流値および請求項
６における第２の充電電流値に、充電電流値Ｉ3は請求
項６における第３の充電電流値に、温度Ｔ1は温度範囲
の下限値に、温度Ｔ2は温度範囲の上限値に、温度Ｔ4は
請求項８における充電可能温度にそれぞれ対応する。
素との対応において、温度測定装置５１および送風温度
測定装置５６は温度検出手段を、ＣＰＵ５４１は制御手
段を、記憶部５４２は記憶手段をそれぞれ構成し、充電
電流値Ｉ0は第１の充電電流値に、充電電流値Ｉ1は請求
項２〜４における第２の充電電流値に、充電電流値Ｉ2
は請求項３，４における第３の充電電流値および請求項
６における第２の充電電流値に、充電電流値Ｉ3は請求
項６における第３の充電電流値に、温度Ｔ1は温度範囲
の下限値に、温度Ｔ2は温度範囲の上限値に、温度Ｔ4は
請求項８における充電可能温度にそれぞれ対応する。
【図１】本発明のクレーム対応図。
【図２】本発明による充電制御システムの第１の実施の
形態を示す図。
形態を示す図。
【図３】図２の充電制御システムにおける充電電流値Ｉ
1およびＩ2を説明する図。
1およびＩ2を説明する図。
【図４】図２の充電制御システムにおける充電電流と、
電池の発熱量または吸熱量との関係を説明する図。
電池の発熱量または吸熱量との関係を説明する図。
【図５】図２の充電制御システムの動作を説明するフロ
ーチャートを示す図。
ーチャートを示す図。
【図６】図５のフローチャートの変形例を示す図。
【図７】本発明による充電制御システムの第２の実施の
形態を示すブロック図。
形態を示すブロック図。
【図８】図７の充電制御システムにおける充電電流と、
電池の発熱量または吸熱量との関係を説明する図。
電池の発熱量または吸熱量との関係を説明する図。
【図９】図７の充電制御システムにおける充電電流値Ｉ
1およびＩ2を説明する図。
1およびＩ2を説明する図。
【図１０】（電池温度ＴB−送風温度Ｔair）が変化した
ときの充電電流値Ｉ3と充電電流値Ｉ2の比の変化を示す
図。
ときの充電電流値Ｉ3と充電電流値Ｉ2の比の変化を示す
図。
【図１１】図７に示す充電制御システムの動作を説明す
るフローチャートを示す図。
るフローチャートを示す図。
【図１２】本発明による充電制御システムの第３の実施
の形態を説明する図であり、電池のＤＯＤと充電可能温
度Ｔ4との関係を示す図。
の形態を説明する図であり、電池のＤＯＤと充電可能温
度Ｔ4との関係を示す図。
【図１３】第３の実施の形態を説明するフローチャート
図。
図。
【図１４】充電時の化学反応が吸熱反応である電池の発
熱特性を説明する図。
熱特性を説明する図。
１ 制御手段 ２ 電池 ３ 充電器 ４ 温度検出手段 ５ 記憶手段 ６ 負荷制御装置 ７ 負荷 １１ 演算部 １２ 制御部 ５１ 温度測定装置 ５２ 電圧測定装置 ５３ 電流測定装置 ５４ コントロールユニット ５５ 表示装置 ５６ 送風温度測定装置 ５４１ ＣＰＵ ５４２ 記憶部
Claims (9)
- 【請求項１】 充電時の化学反応が吸熱反応である電池
を充電する充電器と、前記電池の放電状態に応じて前記
充電器の充電電流を制御する制御手段とを備える充電制
御システムにおいて、 前記電池の温度を検出する温度検出手段と、 前記充電器による前記電池の充電条件が予め記憶された
記憶手段とを備え、 前記制御手段は、前記放電状態，前記電池の温度および
前記充電条件に基づき前記電池を吸熱または発熱させる
ことによって、前記電池の温度が所定の温度範囲内に保
持されるように前記充電電流を制御することを特徴とす
る充電制御システム。 - 【請求項２】 請求項１に記載の充電制御システムにお
いて、 前記制御手段は、前記放電状態，前記電池の温度および
前記充電条件に基づいて、前記電池が発熱となる第１の
充電電流値およびこの第１の充電電流値よりも小さく前
記電池が吸熱となる第２の充電電流値をそれぞれ算出す
る演算部と、 前記電池の温度が前記温度範囲の上限値を越えた場合に
は前記充電電流を前記第２の充電電流値に制御し、前記
電池の温度が前記温度範囲の下限値より低下した場合に
は前記充電電流を前記第１の充電電流値に制御する制御
部とを含むことを特徴とする充電制御システム。 - 【請求項３】 請求項２に記載の充電制御システムにお
いて、 前記制御手段は、前記電池の温度が前記温度範囲内であ
る場合には、前記充電電流を前記第２の充電電流値より
大きく、かつ前記第１の充電電流値より小さい第３の充
電電流値に保持することを特徴とする充電制御システ
ム。 - 【請求項４】 請求項３に記載の充電制御システムにお
いて、 前記第１の充電電流値は前記電池の発熱量が所定値以上
となる電流値であり、前記第２の充電電流値は前記電池
の吸熱量が最大となる電流値であり、前記第３の充電電
流値は前記電池の発熱量または吸熱量が略ゼロとなる電
流値であることを特徴とする充電制御システム。 - 【請求項５】 充電時の化学反応が吸熱反応である電池
を充電する充電器と、前記電池の放電状態に応じて前記
充電器の充電電流を制御する制御手段とを備える充電制
御システムにおいて、 前記電池へ送風する送風機と、 前記電池および送風の温度を検出する温度検出手段と、 前記充電器による前記電池の充電条件が予め記憶された
記憶手段とを備え、 前記制御手段は、前記放電状態，前記電池の温度，前記
送風の温度および前記充電条件に基づき、前記電池の温
度が所定の温度範囲内に保持されるように前記充電電流
および前記送風機を制御することを特徴とする充電制御
システム。 - 【請求項６】 請求項５に記載の充電制御システムにお
いて、 前記制御手段は、前記放電状態，前記電池の温度および
前記充電条件に基づいて、前記電池が発熱となる第１の
充電電流値および前記電池の発熱量が略ゼロとなる第２
の充電電流値をそれぞれ算出し、前記放電状態，前記電
池の温度，前記充電条件および前記送風の温度に基づい
て、前記電池の発熱量と前記送風機による放熱量とが等
しくなる第３の充電電流値を算出する演算部と、 前記電池の温度が前記温度範囲の上限値を越えた場合に
は前記送風機を作動させるとともに前記充電電流を前記
第２の充電電流値に制御し、前記電池の温度が前記温度
範囲内である場合には前記送風機を作動させるとともに
前記充電電流を前記第３の充電電流値に制御し、前記電
池の温度が前記温度範囲の下限値より低下した場合には
前記送風機を停止するとともに前記充電電流を前記第１
の充電電流値に制御する制御部とを備えることを特徴と
する充電制御システム。 - 【請求項７】 請求項６に記載の充電制御システムにお
いて、 前記第１の充電電流値を、前記電池の許容電流値および
前記充電器の最大電流値のいずれか小さい方の電流値と
等しくしたことを特徴とする充電制御システム。 - 【請求項８】 請求項５〜７のいずれかに記載の充電制
御システムにおいて、 充電開始時の前記電池の温度が前記電池の充電可能温度
を越えた場合、前記制御手段は前記送風機を作動させ、
前記電池の温度が前記充電可能温度以下になったならば
前記電池の充電を開始するように制御することを特徴と
する充電制御システム。 - 【請求項９】 請求項１〜８のいずれかに記載の充電制
御システムにおいて、 前記電池はリチウムイオン電池であることを特徴とする
充電制御システム。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10733996A JP3509382B2 (ja) | 1995-04-27 | 1996-04-26 | 充電制御システム |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7-104201 | 1995-04-27 | ||
| JP10420195 | 1995-04-27 | ||
| JP10733996A JP3509382B2 (ja) | 1995-04-27 | 1996-04-26 | 充電制御システム |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0919074A true JPH0919074A (ja) | 1997-01-17 |
| JP3509382B2 JP3509382B2 (ja) | 2004-03-22 |
Family
ID=26444722
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10733996A Expired - Lifetime JP3509382B2 (ja) | 1995-04-27 | 1996-04-26 | 充電制御システム |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3509382B2 (ja) |
Cited By (17)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006278032A (ja) * | 2005-03-28 | 2006-10-12 | Matsushita Electric Works Ltd | 充電装置及び充電式電動工具セット |
| CN100338842C (zh) * | 2002-12-24 | 2007-09-19 | 株式会社牧田 | 充电装置和充电方法 |
| JP2008047371A (ja) * | 2006-08-11 | 2008-02-28 | Toshiba Corp | 組電池および組電池の充放電方法 |
| JP2008104349A (ja) * | 1999-02-26 | 2008-05-01 | Hitachi Koki Co Ltd | 充電装置 |
| US7541780B2 (en) | 2004-10-18 | 2009-06-02 | Nec Corporation | Charge controlling circuit, charge controlling method, and electronic device provided with same charge controlling circuit |
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| WO2010089482A1 (fr) * | 2009-02-09 | 2010-08-12 | Societe De Vehicules Electriques | Procédé de gestion thermique d'une batterie électrique |
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| JP2012109045A (ja) * | 2010-11-15 | 2012-06-07 | Toyota Motor Corp | 電池システム、電池システム搭載車両及び二次電池の加熱方法 |
| CN103419660A (zh) * | 2012-05-22 | 2013-12-04 | 比亚迪股份有限公司 | 电动汽车、电动汽车的动力***及电池加热方法 |
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| CN106856153A (zh) * | 2015-12-09 | 2017-06-16 | 本田技研工业株式会社 | 充电电流设定方法、充电方法、充电装置以及致动器 |
| WO2018166767A1 (de) * | 2017-03-14 | 2018-09-20 | Robert Bosch Gmbh | Verfahren zum betrieb eines ladegeräts |
| US10868344B2 (en) * | 2016-02-25 | 2020-12-15 | Ford Global Technologies, Llc | Entropy driven thermal and electrical management |
| WO2022137306A1 (ja) * | 2020-12-21 | 2022-06-30 | 日産自動車株式会社 | 充電制御方法及び充電制御システム |
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| CN103419614B (zh) * | 2012-05-22 | 2016-09-07 | 比亚迪股份有限公司 | 混合动力汽车、混合动力汽车的动力***及电池加热方法 |
| CN103419652B (zh) * | 2012-05-22 | 2016-04-13 | 比亚迪股份有限公司 | 电动汽车、电动汽车的动力***及电池加热方法 |
| CN103419661B (zh) * | 2012-05-22 | 2015-12-02 | 比亚迪股份有限公司 | 电动汽车、电动汽车的动力***及电池加热方法 |
-
1996
- 1996-04-26 JP JP10733996A patent/JP3509382B2/ja not_active Expired - Lifetime
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