JP4030932B2 - Battery charger for vehicle - Google Patents
Battery charger for vehicle Download PDFInfo
- Publication number
- JP4030932B2 JP4030932B2 JP2003270756A JP2003270756A JP4030932B2 JP 4030932 B2 JP4030932 B2 JP 4030932B2 JP 2003270756 A JP2003270756 A JP 2003270756A JP 2003270756 A JP2003270756 A JP 2003270756A JP 4030932 B2 JP4030932 B2 JP 4030932B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- charging
- battery
- time
- control
- 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.)
- Expired - Lifetime
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
- Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)
- Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)
- Secondary Cells (AREA)
Description
本発明は、車両用のバッテリを充電する車両用バッテリ充電装置に関する。 The present invention relates to a vehicle battery charger for charging a vehicle battery.
従来より、バッテリ式フォークリフト等の産業車両や電気自動車のように、バッテリから電源供給を受けて動作する電動式の車両が知られている。そして、この種の車両においは、バッテリを充電する必要があることから、バッテリ充電用の充電装置が別途設けられている。 2. Description of the Related Art Conventionally, an electric vehicle that operates by receiving power supply from a battery, such as an industrial vehicle such as a battery-type forklift or an electric vehicle, is known. And in this kind of vehicle, since it is necessary to charge a battery, the charging device for battery charging is provided separately.
また、この種の充電装置としては、トランスの特性を利用した準定電圧方式のものや、定電圧充電方式のもの、一定電流でバッテリを充電する定電流方式のものや、充電開始時には充電電流が高く、充電終電時には低くなるように、充電電流を段階的に切り換えてバッテリを充電する多段定電流方式のもの、或いは、充電開始時にはバッテリへの充電電流を一定電流に制御し、その後、バッテリ電圧が目標電圧(一般には充電時にバッテリ液からガスが発生し始める電圧である転極電圧)に達すると、バッテリへの充電電圧をその目標電圧に制御する定電流−定電圧方式のもの等、様々な充電方式のものが知られている(例えば、特許文献1、2等、参照)。
ところで、車載バッテリとして使用される蓄電池(一般に鉛蓄電池)では、定電圧充電(定電流定電圧充電の定電圧領域も含む)や準定電圧充電方式を用いた充電装置の場合、温度が高いと充電電流が大きくなり、温度が低いと充電電流が小さくなる。このため、バッテリ温度を検出して、充電時間や充電電圧等の充電条件を、その検出したバッテリ温度に応じて設定することが考えられている。つまり、バッテリ温度に応じてバッテリの充電条件(充電時間、充電電圧等)を設定することにより、バッテリへの充電量を過不足なく最適に制御できるようにするのである。 By the way, in a storage battery (generally a lead storage battery) used as an in-vehicle battery, in the case of a charging device using constant voltage charging (including constant voltage region of constant current constant voltage charging) or semi-constant voltage charging method, the temperature is high. The charging current increases, and the charging current decreases when the temperature is low. For this reason, it is considered that the battery temperature is detected and the charging conditions such as the charging time and the charging voltage are set according to the detected battery temperature. That is, by setting the charging conditions (charging time, charging voltage, etc.) of the battery according to the battery temperature, the amount of charge to the battery can be optimally controlled without excess or deficiency.
しかしながら、このようにバッテリの充電条件をバッテリ温度に応じて設定するようにした場合、温度検出用の温度センサは充電装置内に組み込まれ、バッテリ付近の周囲温度を検出することになるため、場合によっては、温度センサによる検出温度がバッテリ温度と対応せず、バッテリの充電条件をバッテリ温度に応じて適正に設定することができないことがある。 However, when the battery charging conditions are set according to the battery temperature in this way, the temperature sensor for temperature detection is incorporated in the charging device and detects the ambient temperature near the battery. Depending on the battery temperature, the temperature detected by the temperature sensor may not correspond to the battery temperature, and the battery charging condition may not be set appropriately according to the battery temperature.
つまり、充電対象となるバッテリは車両に搭載されており、その車載バッテリを充電装置に設けて、充電装置側の温度センサにてバッテリ温度を直接検出することはできないことから、上記のようにバッテリの充電条件を温度に応じて設定する際には、温度センサにて充電装置周囲の温度を検出して、その検出温度に応じてバッテリの充電条件を設定することになる。 In other words, since the battery to be charged is mounted on the vehicle, and the on-board battery is provided in the charging device, and the battery temperature cannot be directly detected by the temperature sensor on the charging device side. When the charging condition is set according to the temperature, the temperature around the charging device is detected by the temperature sensor, and the battery charging condition is set according to the detected temperature.
そして、この場合、温度センサによる検出温度は、充電装置自体の温度の影響を受けることから、例えば、充電装置にて複数のバッテリを順次連続的に充電するような場合には、充電に伴う充電装置自体の発熱によって、温度センサによる検出温度が実際のバッテリ温度と対応しなくなり、バッテリへの充電を開始する度に充電条件を設定するようにすると、2回目以降のバッテリへの充電時に、充電条件を適正に設定することができなくなる、といった問題が生じるのである。 In this case, since the temperature detected by the temperature sensor is affected by the temperature of the charging device itself, for example, in the case where a plurality of batteries are sequentially charged sequentially by the charging device, charging associated with charging is performed. If the temperature detected by the temperature sensor does not correspond to the actual battery temperature due to the heat generated by the device itself, and the charging condition is set every time charging of the battery is started, charging is performed at the second and subsequent charging of the battery. There arises a problem that the conditions cannot be set properly.
本発明は、こうした問題に鑑みなされたものであり、充電量の過不足を防止するために、充電条件を周囲温度に応じて設定する車両用バッテリの充電装置において、充電に伴い当該装置内で発生した熱の影響を受けることなく、充電条件を常時適正に設定できるようにすることを目的とする。 The present invention has been made in view of these problems, and in order to prevent an excess or deficiency in the amount of charge, a charging device for a vehicle battery in which charging conditions are set in accordance with the ambient temperature, The purpose is to allow the charging conditions to be set properly at all times without being affected by the generated heat.
かかる目的を達成するためになされた請求項1に記載の車両用バッテリ充電装置においては、外部から充電開始指令が入力されると、まず、判定手段が、当該充電装置による前回の充電終了時刻から現在時刻までの経過時間を充電停止時間として算出し、その充電停止時間が予め設定された設定時間以上であるか否かを判定する。
In the vehicle battery charging device according to
そして、判定手段にて充電停止時間が前記設定時間以上であると判断されると、充電条件設定手段が、検出手段にて検出された周囲温度に応じて充電条件を設定し、判定手段にて充電停止時間が前記設定時間よりも短いと判断されると、条件設定禁止手段が、充電条件設定手段による充電条件の設定動作を禁止して、前回の充電時に使用した充電条件を今回の充電条件として設定する。 Then, when the determination unit determines that the charging stop time is equal to or longer than the set time, the charging condition setting unit sets the charging condition according to the ambient temperature detected by the detection unit, and the determination unit If it is determined that the charging stop time is shorter than the set time, the condition setting prohibiting unit prohibits the charging condition setting operation by the charging condition setting unit, and the charging condition used at the previous charging is changed to the current charging condition. Set as.
そして、このように充電条件設定手段又は条件設定禁止手段にて今回の充電条件が設定されると、制御手段が、その設定された充電条件に従い充電手段を制御し、バッテリへの充電を実行させる。 Then, when the current charging condition is set by the charging condition setting unit or the condition setting prohibiting unit as described above, the control unit controls the charging unit according to the set charging condition and causes the battery to be charged. .
つまり、バッテリへの充電を開始する際、前回の充電完了時からの充電停止時間が設定時間よりも短い場合には、充電装置自体の温度が先の充電時に発生した熱によって高くなっており、検出手段による検出温度も周囲温度(延いては次に充電しようとするバッテリの温度)よりも高いと考えられることから、本発明では、このような場合には、次回の充電のための充電条件を、前回充電を行った際の充電条件と同じにすることにより、充電条件を不適正な温度に基づき設定してしまうのを防止しているのである。 In other words, when starting charging the battery, if the charge stop time from the completion of the previous charge is shorter than the set time, the temperature of the charging device itself is higher due to the heat generated during the previous charge, Since the temperature detected by the detection means is also considered to be higher than the ambient temperature (and hence the temperature of the battery to be charged next), in the present invention, in such a case, the charging condition for the next charging is used. Is made the same as the charging condition at the time of the previous charging, so that the charging condition is prevented from being set based on an inappropriate temperature.
このため、本発明の車両用バッテリ充電装置によれば、バッテリへの充電動作に伴い充電装置内で発生した熱の影響を受けることなく、充電条件を適正に設定することができるようになり、延いては、充電量の過不足を防止しつつバッテリを常時最適に充電できることになる。 For this reason, according to the vehicle battery charging device of the present invention, the charging conditions can be appropriately set without being affected by the heat generated in the charging device due to the charging operation to the battery. As a result, the battery can be always optimally charged while preventing the charge amount from being excessive or insufficient.
なお、本発明では、充電停止時間が短く、検出手段による検出温度が周囲温度(換言すればバッテリ温度)と対応しないと判断した際には、前回の充電時に用いた充電条件を、次回の充電のための充電条件として設定するが、これは、充電停止時間が短い場合に、周囲温度(延いては充電対象となるバッテリの温度)が大きく変動するようなことはなく、次回の充電条件を、前回の充電条件と一致させても、バッテリを良好に充電できるからである。 In the present invention, when it is determined that the charging stop time is short and the temperature detected by the detecting means does not correspond to the ambient temperature (in other words, the battery temperature), the charging condition used at the previous charging is changed to the next charging. However, if the charging stop time is short, the ambient temperature (and hence the temperature of the battery to be charged) will not fluctuate greatly, and the next charging condition will be This is because the battery can be charged satisfactorily even if it matches the previous charging condition.
ここで、充電条件設定手段は、温度変化に伴う充電電流の変化によって生じる充電量の過不足を防止するためのものであり、設定対象となる充電条件としては、バッテリを定電圧で充電する際の目標電圧や、定電圧若しくは定電流を印加する時間(つまり充電時間)等を、検出手段により検出された周囲温度に応じて設定するようにすればよい。 Here, the charging condition setting means is for preventing an excess or deficiency in the amount of charge caused by a change in charging current due to a temperature change, and the charging condition to be set is when charging the battery at a constant voltage. The target voltage, the time for applying a constant voltage or a constant current (that is, the charging time), etc. may be set according to the ambient temperature detected by the detecting means.
具体的には、請求項2に記載のように、制御手段が、バッテリへの充電開始後の初期段階では、バッテリへの充電電流が一定電流となるように充電手段を制御し、その後、バッテリ電圧が目標電圧に達すると、充電手段からバッテリに供給される電圧が該目標電圧となるように充電手段を制御するように構成されている場合(つまり、上述した定電流−定電圧方式又は後述の定電流−定電圧−定電流方式の充電装置の場合)、充電条件設定手段は、制御手段が制御に用いる目標電圧を検出手段にて検出された周囲温度に応じて設定するように構成すればよい。
Specifically, as described in
また、例えば、請求項3に記載のように、制御手段が充電手段を制御するのに用いる充電条件の一つとして、充電手段からバッテリへの充電時間が設定されている場合には、充電条件設定手段は、その充電時間を、検出手段にて検出された周囲温度に応じて設定するように構成してもよい。
Further, for example, as described in
一方、本発明は、バッテリと共に車両に搭載される充電装置に適用してもよいが、請求項4に記載のように、バッテリを搭載した車両とは別体で構成された所謂据置型の充電装置に適用すれば、より効果を発揮することができる。 On the other hand, the present invention may be applied to a charging device mounted on a vehicle together with a battery. However, as described in claim 4, a so-called stationary charging configured separately from a vehicle mounted with a battery. If applied to the apparatus, the effect can be further exhibited.
つまり、車両とは別体で構成された据置型の充電装置は、複数の車両に搭載されたバッテリを順次連続的に充電するのに用いられることがあり、車両に搭載された充電装置に比べて、充電停止時間が短くなり易いことから、本発明を適用すれば、バッテリへの充電量の過不足を防止して、各車両のバッテリへの充電を最適に行うことができるようになる。 That is, a stationary charging device configured separately from a vehicle may be used to sequentially and sequentially charge a battery mounted on a plurality of vehicles, compared to a charging device mounted on a vehicle. Therefore, if the present invention is applied, it is possible to prevent the amount of charge to the battery from being excessive or insufficient and to charge the battery of each vehicle optimally.
なお、この場合、据置型の充電装置は、バッテリを搭載した車両が侵入可能な充電エリアに設置し、その充電エリア内で、車両に搭載されたバッテリを直接充電するようにしてもよく、或いは、その充電エリア内で、車両に搭載されたバッテリを充電済みのものと交換し、その交換により車両から外したバッテリを充電装置に接続して、バッテリを充電するようにしてもよい。また、据置型の充電装置は、必ずしも車両が侵入可能な充電エリアに設置する必要はなく、車両が侵入することのできないエリアに設置し、車両から外したバッテリをそのエリアまで運んで充電するようにしてもよい。 In this case, the stationary charging device may be installed in a charging area where a vehicle equipped with a battery can enter, and the battery mounted in the vehicle may be directly charged in the charging area. In the charging area, the battery mounted on the vehicle may be replaced with a charged one, and the battery removed from the vehicle by the replacement may be connected to the charging device to charge the battery. In addition, the stationary charging device does not necessarily have to be installed in a charging area where the vehicle can enter, but is installed in an area where the vehicle cannot enter, and the battery removed from the vehicle is carried to the area for charging. It may be.
以下に、本発明の実施形態について説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described.
図1は、本発明が適用された実施例の車両用バッテリ充電装置(以下、単に充電装置という)10の全体構成を表すブロック図である。 FIG. 1 is a block diagram illustrating an overall configuration of a vehicle battery charging device (hereinafter simply referred to as a charging device) 10 according to an embodiment to which the present invention is applied.
本実施例の充電装置10は、外部の商用電源(交流電源)から電源供給を受けて動作し、バッテリ式フォークリフト等の電動車両に搭載された鉛蓄電池等からなるバッテリ2を充電するためのものであり、例えば、バッテリ式フォークリフトが使用される工場内の所定の充電エリアに設置される。
The
そして、本実施例の充電装置10は、図1に示すように、図示しない電源コードを介して工場内の電気設備から供給される交流電源を降圧する降圧トランス12と、この降圧トランス12にて降圧された交流電源を直流に変換して車両に搭載された外部のバッテリ2に供給する電力供給部14と、この電力供給部14からバッテリ2に供給される電流及び電圧を夫々検出する電流検出部16及び電圧検出部18と、電流検出部16及び電圧検出部18からの検出信号に基づき電力供給部14を制御することによりバッテリ2を所定の充電パターンで充電させる制御部20と、制御部20に対して充電制御の開始・停止を指令するための操作パネル22と、周囲温度を検出する温度センサ24とを備える。
As shown in FIG. 1, the
ここで、温度センサは、本発明の検出手段に相当するものであり、例えば、サーミスタ等が使用される。 Here, the temperature sensor corresponds to the detection means of the present invention, and for example, a thermistor or the like is used.
また、電力供給部14は、本発明の充電手段に相当するものであり、降圧トランス12にて降圧された交流電源を整流素子にて整流して、直流電圧を生成し、その生成した直流電圧を電力制御用の半導体素子(IGBT、SCR等)を介してバッテリ2に供給するように構成されている。
The
また、降圧トランス12は、交流電源を降圧するためのものであるが、この降圧トランス12を用いる理由は、感電防止の為の絶緑、並びに、充電電圧を最適化することによる力率改善のためでもある。 The step-down transformer 12 is for stepping down the AC power supply. The reason for using the step-down transformer 12 is that the green is used for preventing electric shock and the power factor is improved by optimizing the charging voltage. It is also for the purpose.
一方、制御部20は、CPU,ROM,RAM等からなるマイクロコンピュータにて構成されており、操作パネル22からバッテリ2への充電開始指令が入力されると、上記各検出部16,18からの検出信号に基づき、電力供給部14内の電力制御用半導体素子を制御する。
On the other hand, the
即ち、本実施例では、バッテリ2への充電方法として、急速充電、自動充電、均等充電の3つの充電方法を選択できるように、操作パネル22には、図2に示す如く、急速充電による充電の開始・停止を指令するための操作ボタン22aと、自動充電による充電の開始・停止を指令するための操作ボタン22bと、均等充電による充電の開始・停止を指令するための操作ボタン22cとが設けられている。また、操作パネル22には、これら各充電方法によって実際にバッテリ2を充電しているときに点灯される充電報知用のパイロットランプPLa、PLb、PLcも設けられている。
That is, in this embodiment, the
そして、制御部20は、使用者が操作ボタン22bを操作することにより、自動充電による充電開始を指令すると、図3に示すように、充電開始指令の入力直後(充電初期)には、電流検出部16にて検出される充電電流が予め設定された第1制御電流(目標電流)I1となるように電力供給部14を制御する定電流制御を行い、この定電流制御によって、電圧検出部18にて検出される充電電圧(バッテリ電圧)が、予め設定された目標電圧(具体的には、バッテリ2からガスが発生し始める転極電圧:所謂ガッシング電圧)Vgに達すると、その後、電流検出部16にて検出される充電電流が予め設定された第2制御電流I2に低下する迄の間(充電中期)、電圧検出部18にて検出される充電電圧がその目標電圧(転極電圧)Vgとなるように電力供給部14を制御する定電圧制御を行い、この定電圧制御によって充電電流が第2制御電流I2迄低下すると、充電電流が第2制御電流I2となるように電力供給部14を制御する第2の定電流制御を実行する(充電末期)、といった手順でバッテリ2に対する充電制御を行う。
When the user commands the start of charging by automatic charging by operating the operation button 22b, as shown in FIG. 3, immediately after the charging start command is input (initial charging), the
なお、充電末期の第2の定電流制御の終了タイミングは、充電中期の定電圧制御の開始時からの経過時間にて規定されており、制御部20は、充電中期の定電圧制御開始後、一定時間が経過すると、充電制御を終了する。
Note that the end timing of the second constant current control at the end of charging is defined by the elapsed time from the start of constant voltage control at the middle of charging, and the
また、制御部20は、操作パネル22を介して急速充電が指令されると、自動充電の際の充電初期時(最初の定電流制御時)に、一定時間(例えば1時間)だけ、第1制御電流I1よりも大きい第3制御電流I3となるように電力供給部14を制御する定電流制御(急速補充電)を行い、その後は、自動充電と同様の手順で定電流制御、定電圧制御、定電流制御を行うことによって、自動充電よりも高速にバッテリ2を充電する充電制御を行う。
In addition, when the quick charge is instructed via the
なお、このように、急速充電において、充電開始後の一定時間だけ第1制御電流I1よりも大きい第3制御電流I3にて急速補充電を行い、その後は、通常の自動充電と同様の充電制御に戻るようにしているのは、バッテリ2にダメージを与えないようにするためである。
In this way, in the rapid charging, rapid supplementary charging is performed with the third control current I3 that is larger than the first control current I1 for a certain time after the start of charging, and thereafter, charging control similar to normal automatic charging is performed. The reason for returning to is to prevent the
そして、急速補充電を行う際の電流(第3制御電流)I3は、約0.2C〜O.4C[A]に設定され、急速補充電終了後の定電流制御時の電流(第1制御電流)I1は、この第3制御電流I3よりも小さい、約0.1C〜O.2C[A]に設定される。但し、Cは、バッテリ容量[Ah]を表す。 And current (3rd control current) I3 at the time of performing quick supplementary charge is about 0.2C-O. 4C [A], the current (first control current) I1 at the time of constant current control after the end of the rapid supplementary charging is smaller than the third control current I3, about 0.1 C to O.D. Set to 2C [A]. However, C represents battery capacity [Ah].
また更に、制御部20は、操作パネル22を介して均等充電が指令されると、自動充電と同様の手順で、定電流制御、定電圧制御、定電流制御を行い、充電中期以降の制御実行時間を、自動充電のときよりも一定時間(例えば1〜2時間)延長することで、バッテリ2の各セルの比重を均等にする充電制御を行う。
Furthermore, when an equal charge is instructed via the
なお、制御部20は、上記充電制御を実行しているとき(つまりバッテリ2の充電中)には、操作パネル22に設けられたパイロットランプPLa〜PLcの内、バッテリ2の充電方法に対応したパイロットランプPLを点灯させて、現在バッテリ2を充電中である旨を報知する。
The
また、制御部20は、操作パネル22を介して入力された充電指令に従い充電制御を開始する際には、温度センサ24を介して周囲温度を検出し、その検出した周囲温度に応じて、上記各充電制御を実行する際の共通の充電条件である充電中期の目標電圧(転極電圧)Vgを設定する。
Further, when the
つまり、バッテリ2を充電する際、バッテリ2の温度が高い程、バッテリ2に流れる充電電流が大きくなり、バッテリ2の温度にかかわらず充電条件を一定にしていると、バッテリ2の充電量に過不足が生じてしまう(具体的には、バッテリ2の温度が高いときには過充電となり、温度が低いときには充電不足となる)ことから、本実施例では、制御部20が充電制御を開始する際に、温度センサ24を用いて当該充電装置10の周囲温度を検出し、その検出温度をバッテリ2の温度と仮定して充電条件(転極電圧Vg)を設定することで、バッテリ2への充電を過不足なく最適に実行できるようにしているのである。
That is, when the
また、温度センサ24により検出される周囲温度は、充電装置10がバッテリ2への充電を停止しているときには、外気温、延いては、車両に搭載されたバッテリ2の温度と略一致するが、充電装置10がバッテリ2への充電を開始し、降圧トランス12及び電力供給部14を介してバッテリ2に充電電流が供給されると、これら各部(特に降圧トランス12及び電力供給部14)が発熱して、充電装置10自体の温度が上昇し、温度センサ24により検出される周囲温度も、充電装置10自体の温度上昇の影響を受けて、充電対象となるバッテリ2の温度よりも高くなる。
In addition, the ambient temperature detected by the
そこで、制御部20は、バッテリ2への充電を終了してから、次のバッテリ2への充電を開始するまでの時間(充電停止時間)が短く、充電装置10の温度が外気温(延いては充電対象となるバッテリ2の温度)とは一致していないと考えられるときには、温度センサ24による検出温度を用いた充電条件(転極電圧Vg)の設定は禁止し、前回の充電時に設定した充電条件(転極電圧Vg)に従いバッテリ2の充電制御を実行するようにされている。
Therefore, the
以下、このような手順でバッテリ2を充電するために制御部20にて実行される充電制御処理を、図4に示すフローチャートに沿って説明する。
Hereinafter, the charging control process executed by the
なお、図4に示す充電制御処理を実行するために、制御部20には、不揮発性メモリ(本実施例ではEEPROM20a)が接続されており、この不揮発性メモリ(EEPROM20a)内に、制御に必要なパラメータ(転極電圧Vgや後述の充電終了時刻等)を記憶するようにされている。
In order to execute the charging control process shown in FIG. 4, a non-volatile memory (EEPROM 20a in this embodiment) is connected to the
図4に示す充電制御処理は、操作パネル22に設けられた操作ボタン22a〜22cの何れかが操作されて、制御部20に、自動充電、急速充電、均等充電の何れかの充電方式による充電開始指令が入力されたときに起動される処理である。
In the charge control process shown in FIG. 4, any of the operation buttons 22 a to 22 c provided on the
そして、この処理が起動されると、まずS110(Sはステップを表す)にて、EEPROM20aから、前回当該処理を実行して終了する際に記憶した現在時刻(つまり前回の充電終了時刻)を読み込み、続くS120にて、制御部20を構成するマイクロコンピュータの内蔵時計を利用して現在時刻を検出する。そして、続くS130では、S110にて読み込んだ前回の充電終了時刻からS120にて検出した現在時刻までの経過時間を、充電停止時間△Tとして算出する。
When this process is started, first, in S110 (S represents a step), the current time (that is, the previous charge end time) stored when the process was executed and ended is read from the EEPROM 20a. Subsequently, in S120, the current time is detected using the built-in clock of the microcomputer constituting the
こうして、充電停止時間△Tが算出されると、今度は、S140にて、その充電停止時間△Tは、予め設定された設定時間△t以上であるか否かを判定する。この設定時間△tは、先の充電時に当該充電装置10内で発生した熱の影響を受けることなく温度センサ24にて正確に周囲温度(延いてはバッテリ2の温度)を検出し得る時間として予め設定された充電停止時間である。
When the charge stop time ΔT is calculated in this way, it is determined in S140 whether or not the charge stop time ΔT is equal to or longer than a preset set time Δt. This set time Δt is a time during which the ambient temperature (and hence the temperature of the battery 2) can be accurately detected by the
つまり、設定時間△tは、当該充電装置10の仕様に対応した全使用温度範囲内で、図5に例示するように、充電装置10の温度が最も上昇して温度センサ24による検出温度が飽和温度TH1となる急速補充電(第3制御電流I3による定電流制御)を所定時間(例えば1時間)連続的に行い、その後、充電を停止して、その停止時刻から、温度センサ24による検出温度が低下して外気温TH2と一致するまでの時間を測定し、その測定した時間の内の最も長い時間を選択する、といった手順で設定されている。なお、この設定時間△tは、工場等で週末の1日の休みを想定して、1日が経過した後にバッテリの充電を行うことができるように、最大でも24時間を超えないように設定することが望ましい。
That is, the set time Δt is within the entire operating temperature range corresponding to the specifications of the charging
そして、S140において、実際の充電停止時間△Tが設定時間△tよりも短い場合には、当該充電装置10に前回の充電時に発生した熱が残っており、温度センサ24により検出される周囲温度はその熱の影響を受けていると判断して、S210に移行し、逆に、充電停止時間△Tが設定時間△t以上である場合には、当該充電装置10は充分放熱されていて、温度センサ24による検出温度は外気温(延いてはバッテリ2の温度)と略一致していると判断して、S150に移行する。
In S140, if the actual charging stop time ΔT is shorter than the set time Δt, the heat generated during the previous charging remains in the charging
次にS150では、温度センサ24を用いて周囲温度を検出し、続くS160にて、その検出温度に基づき、充電中期の定電圧制御時の目標電圧である転極電圧Vgを設定する。
Next, in S150, the ambient temperature is detected using the
具体的には、検出温度が5℃〜30℃の基準温度範囲内にある場合は、転極電圧Vgとして、予め設定された基準電圧VMを設定し、検出温度が30℃を超えると、充電電流が大きくなるので、過充電を防止するために、転極電圧Vgには、基準電圧VMよりも低い電圧VLを設定し、検出温度が5℃を下回ると、充電電流が小さくなるので、充電不足を防止するために、転極電圧Vgには、基準電圧VMよりも高い電圧VHを設定する。 Specifically, when the detected temperature is within the reference temperature range of 5 ° C. to 30 ° C., a preset reference voltage VM is set as the inversion voltage Vg, and charging is performed when the detected temperature exceeds 30 ° C. Since the current increases, in order to prevent overcharging, the voltage VL lower than the reference voltage VM is set as the reversal voltage Vg, and the charging current decreases when the detected temperature falls below 5 ° C. In order to prevent the shortage, a voltage VH higher than the reference voltage VM is set as the inversion voltage Vg.
そして、続くS170では、このように設定した転極電圧Vgを今回の充電時の充電条件を表すパラメータとしてEEPROM20aに記憶し、続くS180にて、操作パネル22を介して指令された充電方式(自動充電、急速充電、均等充電)に従い電力供給部14を制御する、上述の充電制御を実行する。
In the subsequent S170, the reversal voltage Vg set in this way is stored in the EEPROM 20a as a parameter representing the charging conditions during the current charging, and in the subsequent S180, the charging method (automatic operation) commanded via the
また、続くS190では、S180の処理によってバッテリ2への充電が完了したか否かを判断し、充電が完了していなければ、再度S180に移行することにより、バッテリ2への充電が終了するのを待ち、充電が完了すると、S200に移行して、マイクロコンピュータの内蔵時計を利用して現在時刻を検出し、その現在時刻を今回の充電終了時刻としてEEPROM20aに記憶し、当該処理を終了する。
Further, in the subsequent S190, it is determined whether or not the charging of the
一方、S140にて、充電停止時間△Tが設定時間△tよりも短いと判断された場合に実行されるS210では、EEPROM20aから、前回の充電時の充電条件である転極電圧Vgを読み込み、この転極電圧Vgを今回の充電条件として設定し、S180に移行する。 On the other hand, in S210, which is executed when it is determined in S140 that the charging stop time ΔT is shorter than the set time Δt, the inversion voltage Vg which is the charging condition at the previous charging is read from the EEPROM 20a, The reversal voltage Vg is set as the current charging condition, and the process proceeds to S180.
この結果、充電停止時間△Tが設定時間△tよりも短く、温度センサ24による検出温度が外気温(延いてはバッテリ2の温度)と対応しない可能性があるときには、S180にて、前回の充電時と同じ転極電圧Vgを用いて充電制御が実行されることになる。
As a result, when the charging stop time ΔT is shorter than the set time Δt and there is a possibility that the temperature detected by the
以上説明したように、本実施例の充電装置10においては、バッテリ2の温度変化に起因した過充電若しくは充電不足を防止するために、温度センサ24を用いて周囲温度を検出し、その検出した温度に応じて、バッテリ2の充電条件である転極電圧Vgを設定するが、複数のバッテリ2を順次連続して充電する場合等、バッテリ2の充電が完了してから次のバッテリ2の充電を開始するまでの間の時間(充電停止時間)△Tが設定時間△tよりも短い場合には、温度センサ24が充電装置10自体の発熱の影響を受けて、周囲温度(換言すればバッテリ2の温度)を正確に検出できないと判断して、バッテリ2の充電条件(転極電圧Vg)を前回の充電時と同じ充電条件に設定する。
As described above, in the charging
このため、本実施例の充電装置10によれば、バッテリ2への充電動作に伴い充電装置10内で発生した熱の影響を受けることなく、充電条件(転極電圧Vg)を適正に設定することができるようになり、延いては、充電量の過不足を防止しつつ、バッテリ2を常時最適に充電できるようになる。
For this reason, according to the charging
なお、本実施例においては、制御部20にて実行される充電制御処理の内、S180の処理が本発明の制御手段として機能し、S160の処理が本発明の充電条件設定手段として機能し、S140の処理が本発明の判定手段として機能し、S210の処理が本発明の条件設定禁止手段として機能する。
In the present embodiment, among the charge control processes executed by the
以上、本発明の一実施例について説明したが、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、種々の態様を採ることができる。 As mentioned above, although one Example of this invention was described, this invention is not limited to the said Example, A various aspect can be taken.
例えば、上記実施例では、温度センサ24による検出温度に応じて設定する充電条件は、充電中期に行う定電圧制御の目標電圧(転極電圧Vg)であるとして説明したが、例えば、充電中期から充電完了までの充電制御実行時間等、バッテリ2の充電時間を検出温度に応じて設定するようにしてもよい。
For example, in the above-described embodiment, the charging condition set according to the temperature detected by the
具体的には、例えば、検出温度が30℃以上の場合は、充電末期の充電時間を通常時よりも所定時間(例えば1時間)だけ短縮し、検出温度が5℃以下の場合は、充電末期の充電時間を通常時よりも所定時間(例えば2時間)だけ延長するようにしても、上記実施例と同様の効果を得ることができる。 Specifically, for example, when the detected temperature is 30 ° C. or higher, the charging time at the end of charging is shortened by a predetermined time (for example, 1 hour) from the normal time, and when the detected temperature is 5 ° C. or lower, the end of charging is performed. Even if the charging time is extended by a predetermined time (for example, 2 hours) from the normal time, the same effect as in the above embodiment can be obtained.
また、このように検出温度に応じて充電条件(転極電圧Vgや充電時間)を設定する場合、上記実施例のように、温度範囲を3領域に分けて、各領域毎に充電条件を設定するようにしてもよいが、温度範囲を分割する数を更に増やして、充電条件をより細かく設定するようにしてもよい。 In addition, when setting the charging conditions (polarization voltage Vg and charging time) according to the detected temperature in this way, the temperature range is divided into three areas as in the above embodiment, and the charging conditions are set for each area. However, the charging condition may be set more finely by further increasing the number of dividing the temperature range.
また、上記実施例では、定電流−定電圧−定電流方式にてバッテリ2を充電する充電装置について説明したが、本発明は、例えば、定電圧方式の充電装置であっても、準定電圧方式の充電装置であっても、或いは、定電流−定電圧方式の充電装置であっても、上記実施例と同様に適用して、同様の効果を得ることができる。
Moreover, although the said Example demonstrated the charging device which charges the
また、上記実施例では、充電装置は、車両とは別に設けられる据置型のものであるとして説明したが、本発明は、バッテリと一緒に車両に搭載される車載型の充電装置であっても適用できる。 In the above embodiment, the charging device is described as a stationary device provided separately from the vehicle. However, the present invention may be an in-vehicle charging device mounted on a vehicle together with a battery. Applicable.
2…バッテリ、10…充電装置、12…降圧トランス、14…電力供給部、16…電流検出部、18…電圧検出部、20…制御部、20a…EEPROM、22…操作パネル、22a〜22c…操作ボタン、24…温度センサ、PLa〜PLc…パイロットランプ。
DESCRIPTION OF
Claims (4)
周囲温度を検出する検出手段と、
外部から充電開始指令が入力されると、当該充電装置による前回の充電終了時刻から現在時刻までの経過時間を充電停止時間として算出し、該充電停止時間が予め設定された設定時間以上であるか否かを判定する判定手段と、
該判定手段にて、前記充電停止時間が前記設定時間以上であると判断されると、前記検出手段にて検出された周囲温度に応じて充電条件を設定する充電条件設定手段と、
前記判定手段にて、前記充電停止時間が前記設定時間よりも短いと判断されると、前記充電条件設定手段による充電条件の設定動作を禁止して、前回の充電時に使用した充電条件を今回の充電条件として設定する条件設定禁止手段と、
前記充電条件設定手段又は前記条件設定禁止手段にて今回の充電条件が設定されると、その設定された充電条件に従い前記充電手段を制御し、前記バッテリへの充電を実行させる制御手段と、
を備えたことを特徴とする車両用バッテリ充電装置。 A vehicle battery charging device comprising a charging means for receiving a power supply from an external power source and supplying a charging current to the vehicle battery,
Detection means for detecting the ambient temperature;
When a charge start command is input from the outside, the elapsed time from the previous charge end time by the charging device to the current time is calculated as the charge stop time, and is the charge stop time equal to or greater than a preset set time? Determining means for determining whether or not;
When the determination unit determines that the charging stop time is equal to or longer than the set time, a charging condition setting unit that sets a charging condition according to the ambient temperature detected by the detection unit;
Similar the determination means, wherein when the charging stop time is determined shorter than the set time, prohibits the setting operation of the charge condition by the charging condition setting means, this charging conditions used during the previous charge A condition setting prohibiting means for setting as a charging condition of
When the current charging condition is set by the charging condition setting unit or the condition setting prohibiting unit, the control unit controls the charging unit according to the set charging condition and performs charging of the battery;
Vehicle battery charging apparatus comprising the.
前記充電条件設定手段は、前記制御手段が制御に用いる目標電圧を、前記検出手段にて検出された周囲温度に応じて設定することを特徴とする請求項1記載の車両用バッテリ充電装置。 The control means controls the charging means so that a charging current to the battery becomes a constant current in an initial stage after the start of charging the battery, and then, when the battery voltage reaches a target voltage, the charging means Configured to control the charging means such that a voltage supplied from the means to the battery becomes the target voltage,
2. The vehicle battery charging device according to claim 1, wherein the charging condition setting means sets a target voltage used for control by the control means in accordance with an ambient temperature detected by the detection means.
前記充電条件設定手段は、該充電時間を、前記検出手段にて検出された周囲温度に応じて設定することを特徴とする請求項1又は請求項2記載の車両用バッテリ充電装置。 As one of the charging conditions used by the control means to control the charging means, a charging time from the charging means to the battery is set,
3. The vehicle battery charging device according to claim 1, wherein the charging condition setting unit sets the charging time according to an ambient temperature detected by the detecting unit.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2003270756A JP4030932B2 (en) | 2003-07-03 | 2003-07-03 | Battery charger for vehicle |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2003270756A JP4030932B2 (en) | 2003-07-03 | 2003-07-03 | Battery charger for vehicle |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2005027479A JP2005027479A (en) | 2005-01-27 |
| JP4030932B2 true JP4030932B2 (en) | 2008-01-09 |
Family
ID=34190638
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2003270756A Expired - Lifetime JP4030932B2 (en) | 2003-07-03 | 2003-07-03 | Battery charger for vehicle |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP4030932B2 (en) |
Families Citing this family (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4321576B2 (en) | 2006-10-24 | 2009-08-26 | トヨタ自動車株式会社 | Power supply device and vehicle including the same |
| KR101028020B1 (en) | 2009-12-04 | 2011-04-13 | 기아자동차주식회사 | Output voltage control method of hybrid vehicle DC-DC converter |
| JP2012060736A (en) * | 2010-09-07 | 2012-03-22 | Panasonic Electric Works Co Ltd | Charging facility and charging system |
| JP2012228013A (en) * | 2011-04-18 | 2012-11-15 | Toyota Boshoku Corp | Charge control device for vehicle |
| JP5857798B2 (en) * | 2012-02-29 | 2016-02-10 | 株式会社デンソー | Control device |
| KR101736419B1 (en) | 2016-12-16 | 2017-05-17 | 세방전지(주) | Charging method for battery capable of prevent overcharge |
| CN112768795A (en) * | 2019-11-06 | 2021-05-07 | 北京小米移动软件有限公司 | Battery charging method, device and medium |
| CN112821512B (en) * | 2021-02-07 | 2023-08-08 | 深圳拓邦股份有限公司 | Charging control method and system for charger |
| KR20230031064A (en) * | 2021-08-26 | 2023-03-07 | 현대자동차주식회사 | Electric vehicle charging control device and method thereof |
| CN115378085B (en) * | 2022-08-29 | 2025-11-14 | 中国第一汽车股份有限公司 | Charging control methods, devices, electronic devices and storage media |
-
2003
- 2003-07-03 JP JP2003270756A patent/JP4030932B2/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2005027479A (en) | 2005-01-27 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN111717138B (en) | Vehicle battery control unit | |
| US9219377B2 (en) | Battery charging apparatus and battery charging method | |
| JP4327143B2 (en) | Secondary battery control device, secondary battery output control method, and secondary battery output control execution program | |
| KR101971324B1 (en) | Battery system | |
| US20180358663A1 (en) | Battery management device, battery system, and hybrid vehicle control system | |
| JP2012178899A (en) | Charger | |
| JP2005006461A (en) | Method for controlling charging/discharging of secondary battery for automated guided vehicle | |
| CN109698532B (en) | Charge control device, battery pack and charger | |
| CN101459348A (en) | Charging method | |
| JP4030932B2 (en) | Battery charger for vehicle | |
| JP2003244862A (en) | Battery charger for vehicle | |
| EP3376017A1 (en) | Heater control apparatus and method for controlling heater for battery | |
| JP3232912B2 (en) | Charging device | |
| JP5338135B2 (en) | Battery control method and apparatus for automobile | |
| CN105552980A (en) | Method for controlling a voltage source for charging a battery of a motor vehicle | |
| CN107521369B (en) | A method of charging an electric vehicle | |
| US9923397B2 (en) | Battery pack, apparatus having the same and method of controlling battery | |
| CN114506220A (en) | Vehicle control device, vehicle control method, non-transitory storage medium, and vehicle | |
| JP2003203679A (en) | Power source device for automobile | |
| EP0747986A1 (en) | Method and device for judging secondary cell to be connected to charger | |
| KR20220147989A (en) | System for improving startability of a vehicle using an auxiliary battery and thereof method | |
| JP2014207723A (en) | System and method for charging battery | |
| JPH10285813A (en) | Electronic equipment and power supply control method | |
| JP2002191136A (en) | Battery charger | |
| JP3842076B2 (en) | Charger |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A625 | Written request for application examination (by other person) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A625 Effective date: 20051020 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20070104 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20070123 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20070322 |
|
| 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: 20071002 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20071017 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 4030932 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 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: 20111026 Year of fee payment: 4 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121026 Year of fee payment: 5 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20131026 Year of fee payment: 6 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| S533 | Written request for registration of change of name |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313533 |
|
| R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |