(57)【要約】【課題】  充電量を十分に確保すると同時に、充電終了時の電池温度を最大許容温度以内に抑えることができ、もって電池寿命を延長できる充電制御装置を提供する。【解決手段】  ニッケル・水素（ＮＩ−ＭＨ）電池の温度Ｔ及び充電開始からの経過時間（充電時間）ｔが入力され、充電時間ｔが最長許容充電時間ｔmax の１／２未満である場合においては、温度上昇率ΔＴ／Δｔがａ℃／min に達した時にメイン充電を終了し、充電時間ｔが最長許容充電時間ｔmax の１／２を越えた場合においては、温度上昇率ΔＴ／Δｔが（ａ−α）℃／min に達した時にメイン充電を終了する。【選択図】    図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ニッケル・水素（ＮＩ−ＭＨ）電池の温度Ｔ及び充電開始からの経過時間（充電時間）ｔが入力され、充電時間ｔが最長許容充電時間ｔmax の１／２未満である場合においては、温度上昇率ΔＴ／Δｔがａ℃／min に達した時にメイン充電を終了し、充電時間ｔが最長許容充電時間ｔmax の１／２を越えた場合においては、温度上昇率ΔＴ／Δｔが（ａ−α）℃／min に達した時にメイン充電を終了することを特徴とするニッケル・水素電池の充電制御装置。
【請求項２】
請求項１において、充電時間ｔが最長許容充電時間ｔmax の１／２を越えた場合に、電池温度Ｔが最高許容温度Ｔｃｏ−βに達した時にメイン充電を終了して追い充電を行い、電池温度Ｔが最大許容温度Ｔｃｏに達したとき追い充電を終了することを特徴とするニッケル・水素電池の充電制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ニッケル・水素（ＮＩ−ＭＨ）電池の充電量を十分に確保すると同時に電池寿命を延長できるようにした充電制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ニッケル・水素電池は、例えばニッカド電池より高容量であるものの、過充電等により電池内部の温度が許容値以上に上昇すると電池寿命が短くなるといった問題を有する。このような問題を回避するために、従来から、充電中における許容温度上昇率を充電開始時の電池温度に応じて変化させるようにしたものがある（例えば特許文献１参照）。
【０００３】
また充電開始からの時間の経過に伴って許容温度上昇率を徐々に小さく設定し、もって温度変化の激しい環境での充電誤動作を防止するようにしたものがある（例えば特許文献２参照）。
【特許文献１】特許第２９２８４３９号公報
【特許文献２】特開平７−３０８０３０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところでニッケル・水素電池の寿命決定要因として充電終了時の電池温度がきわめて重要であると考えられる。そして充電終了時の電池温度は、充電開始時の電池温度だけでなく充電開始時の電池残存容量により変化する。例えば電池残存容量が満充電時の１／２以下の状態で充電を開始した場合には必然的に充電時間が長くなり、充電終了時における電池温度の許容温度からのオーバーシュート量が大きくなる。
【０００５】
ところが上記従来の充電制御方式では、充電開始時の電池残容量等は考慮されておらず、そのため充電終了時の電池温度が最大許容温度Ｔｃｏ（例えば５０℃）以上となる時間が長くなり、電池寿命に悪影響を及ぼすおそれがある。
【０００６】
本発明は、上記従来の問題点に鑑みてなされたもので、充電量を十分に確保すると同時に、充電終了時の電池温度を最大許容温度以内に抑えることができ、もって電池寿命を延長できる充電制御装置を提供することを課題としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、充電開始時の電池の残存容量の大，小により、充電開始後の電池の温度上昇特性が異なる点に、より詳細には残存容量が大の場合、満充電時の温度上昇率ΔＴ／Δｔが残存容量が小の場合の上昇率より大きい点に着目してなされたものである。そして本発明では、充電時間ｔが最長許容充電時間ｔmax の１／２を越えた場合には上記残存容量が小であったと推定する。
【０００８】
そこで請求項１の発明は、ニッケル・水素（ＮＩ−ＭＨ）電池の温度Ｔ及び充電開始からの経過時間（充電時間）ｔが入力され、充電時間ｔが最長許容充電時間ｔmax の１／２未満である場合においては、温度上昇率ΔＴ／Δｔがａ℃／min に達した時にメイン充電を終了し、充電時間ｔが最長許容充電時間ｔmax の１／２を越えた場合においては、温度上昇率ΔＴ／Δｔが（ａ−α）℃／min に達した時にメイン充電を終了することを特徴としている。
【０００９】
請求項２の発明は、請求項１において、充電時間ｔが最長許容充電時間ｔmax の１／２を越えた場合に、電池温度Ｔが最高許容温度Ｔｃｏ−βに達した時にメイン充電を終了して追い充電を行い、電池温度Ｔが最大許容温度Ｔｃｏに達したとき追い充電を終了することを特徴としている。
【発明の効果】
【００１０】
請求項１の発明によれば、充電時間ｔが最長許容充電時間ｔmax の１／２未満である場合においては、充電開始時の残存容量が大（例えば満充電時の１／２以上）であったと推定し、満充電状態に達したと判断するための温度上昇率ΔＴ／Δｔを比較的高めのａ℃／min に設定し、充電時間ｔが最長許容充電時間ｔmax の１／２を越えた場合においては、上記充電開始時の残存容量が小（例えば満充電時の１／２以下）であったと推定し、上記温度上昇率の許容値を比較的低めの（ａ−α）℃／min に設定したので、いずれの場合も満充電を確実に検出でき、電池の加熱を回避しつつ充電量を十分に確保できる。
【００１１】
また請求項２の発明では、充電時間ｔが最長許容充電時間ｔmax の１／２を越えた場合には、電池温度Ｔが最高許容温度Ｔｃｏ−βに達した時にメイン充電を終了して追い充電を行い、電池温度Ｔが最大許容温度Ｔｃｏに達したとき追い充電を終了するようにしたので、充電量をより一層十分に確保できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。
図１〜図２は本発明の一実施形態に係るＮＩ−ＭＨ電池の充電制御装置を説明するための図であり、図１はブロック構成図、図２はフローチャートである。
【００１３】
図１において、１は充電制御装置、２は充電機、３はＮＩ−ＭＨ電池、４は電池３の表面温度を検出する電池温度検出センサ、５は充電機２の充電スイッチがオンされてからの経過時間、即ち充電時間ｔを検出する充電時間検出センサである。
【００１４】
上記充電制御装置１は、電池温度検出センサ４から充電開始時，及び充電中の電池温度Ｔと、充電時間検出センサ５から充電時間ｔとが入力され、電池３の、充電開始時，充電中の電池温度Ｔ、温度上昇率ΔＴ／Δｔ、充電時間ｔ等に基づいて充電終了の処理を行う。
【００１５】
上記充電制御装置１による充電制御を図２のフローチャートに沿ってさらに詳述する。充電スイッチのオンによりメイン充電が開始されると、充電開始時の電池温度Ｔが所定値Ｔｏ（例えば２５℃）と比較され（ステップＳ１）、ＴがＴｏ以下の場合には、電池温度Ｔの単位時間当たりの上昇量である温度上昇率ΔＴ／Δｔが所定値ａ（例えば０．３℃／min ）以上か、電池温度Ｔが最高許容温度Ｔｃｏ（例えば５０℃）以上か、及び充電時間ｔが最長許容時間ｔmax 以上か否かが判断され（ステップＳ２）、この３条件の何れかに合致するまで充電が継続され、何れかに合致したとき充電終了とされる。なお、上記最長許容時間ｔmax として、例えば、残存容量零（未充電状態）の電池を満充電するのに要する時間が採用可能である。
【００１６】
一方、上記ステップＳ１で充電開始時の電池温度Ｔが所定値Ｔｏを越えている場合には、充電時間ｔが最長許容時間ｔmax の１／２以上か否かが判断され（ステップＳ３）、充電時間ｔが最長許容時間の１／２に達しない場合には、温度上昇率ΔＴ／Δｔが所定値ａ以上か、電池温度Ｔが最高許容温度Ｔｃｏ以上かが判断され（ステップＳ４）、この２条件の何れにも合致しない場合はステップＳ３に戻り、何れかに達した場合には充電終了とされる。
【００１７】
上記ステップＳ３において、充電時間ｔが最長許容時間ｔmax の１／２に達した場合には、温度上昇率が所定値（ａ−α）、例えば０．２℃／min 以上か、充電時間ｔが最長許容時間ｔmax 以上かが判断され（ステップＳ５）、２条件の何れかに合致した場合には充電終了とされる。
【００１８】
上記ステップＳ５で上記２条件の何れにも合致しない場合には、電池温度Ｔが所定値（Ｔｃｏ−β）、例えば４８℃以上か否かが判断され（ステップＳ６）、電池温度Ｔが４８℃に達しない場合にはステップＳ５に戻り、充電が継続される。
【００１９】
一方、電池温度Ｔが４８℃に達した場合には、上述の充電（メイン充電）を終了し、追い充電を行なうための処理がなされる（ステップＳ７）。この場合、電池温度Ｔが所定値（Ｔｃｏ−η）、例えば４７℃以下になった場合に追い充電が開始され（ステップＳ８，Ｓ９）、電池温度Ｔが最高許容温度Ｔｃｏ以上となったとき、又は追い充電開始後の充電時間ｔが予め設定された最大許容時間ｔmax ′に達したとき充電終了となる（ステップＳ１０）。
【００２０】
このように本実施形態では、電池温度Ｔが最高許容温度Ｔｃｏに達したときメイン充電終了となるので、電池が最高許容温度以上の温度にさらされることはなく、電池寿命への悪影響を回避できる。
【００２１】
そして充電時間ｔが最長許容充電時間ｔmax の１／２未満である場合においては、充電開始時の残存容量が満充電時の１／２以上であったと推定し、満充電判定のための温度上昇率ΔＴ／Δｔの判定値を比較的高めの例えば０．３℃／min に設定し、一方、充電時間ｔが最長許容充電時間ｔmax の１／２を越えた場合においては、上記充電開始時の残存容量が満充電時の１／２以下であったと推定し、上記満充電判定用の温度上昇率ΔＴ／Δｔの判定値を比較的低めの例えば０．２℃／min に設定したので、いずれの場合も満充電を確実に検出でき、電池の過熱を回避しつつ十分に充電量を確保できる。
【００２２】
即ち、充電開始時の電池残存容量が大の場合には、満充電の温度上昇率が大きく、一方電池残存容量が小の場合には、満充電時の温度上昇率が小さい。従って、充電開始時の電池残存容量の大小に応じて満充電判定用の温度上昇率を設定することにより、満充電を確実に検出できる。
【００２３】
また充電時間ｔが最長許容充電時間ｔmax の１／２を越えた場合には、電池温度Ｔが最高許容温度Ｔｃｏよりも低い温度、例えば４８℃に達した時にメイン充電を終了し、電池温度が最高許容温度Ｔｃｏよもさらに低い温度、例えば４７℃に降下したときに追い充電を開始し、電池温度Ｔが最大許容温度Ｔｃｏに達したとき追い充電を終了するようにしたので、充電量をより一層十分に確保できる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明の一実施形態による従前制御装置のブロック構成図である。
【図２】上記実施形態装置の制御を説明するためのフローチャートである。
【符号の説明】
【００２５】
１  充電制御装置
２  充電機
３  ニッケル・水素電池
４  電池温度検出センサ
５  充電時間検出センサ
【図１】
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【図２】
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