特許 5974924 充電装置および充電方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】5974924

(24)【登録日】2016年7月29日

(45)【発行日】2016年8月23日

(54)【発明の名称】充電装置および充電方法

(51)【国際特許分類】

   H02J 7/10 20060101AFI20160809BHJP

   H02J 7/00 20060101ALI20160809BHJP

   H01M 10/44 20060101ALI20160809BHJP

   H01M 10/48 20060101ALI20160809BHJP

【ＦＩ】

   H02J7/10 B

   H02J7/00 P

   H01M10/44 Q

   H01M10/48 P

   H01M10/48 301

   H01M10/44 A

【請求項の数】7

【全頁数】11

(21)【出願番号】特願2013-28938(P2013-28938)

(22)【出願日】2013年2月18日

(65)【公開番号】特開2014-158395(P2014-158395A)

(43)【公開日】2014年8月28日

【審査請求日】2015年3月12日

(73)【特許権者】

【識別番号】000003137

【氏名又は名称】マツダ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100067828

【弁理士】

【氏名又は名称】小谷 悦司

(74)【代理人】

【識別番号】100115381

【弁理士】

【氏名又は名称】小谷 昌崇

(74)【代理人】

【識別番号】100176304

【弁理士】

【氏名又は名称】福成 勉

(72)【発明者】

【氏名】北村 成基

(72)【発明者】

【氏名】八雲 正

(72)【発明者】

【氏名】岩田 季恵

【審査官】 高野 誠治

(56)【参考文献】

【文献】 実開平０５−０３３６４８（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 特開２００３−０４７１６５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００１−１１２１８６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００７−１６６７８９（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０２Ｊ ７／００ − ７／１２

Ｈ０２Ｊ ７／３４ − ７／３６

Ｈ０１Ｍ １０／４４

Ｈ０１Ｍ １０／４８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

バッテリを定電流で充電する充電装置であって、
前記バッテリの充電中にその端子電圧を検出する第１検出部と、
この第１検出部の検出データに基づいて充電を停止する充電制御部と、を含み、
前記充電制御部は、前記端子電圧が連続して所定の判定範囲内にあるという第１条件、又は前記端子電圧であって充電開始初期の立ち上がり電圧が所定の判定電圧を超えた時点から所定の判定時間が経過するという第２条件の何れかが充足された時点で充電を停止する、ことを特徴とする充電装置。

【請求項2】

請求項１に記載の充電装置において、
前記第２条件は、前記判定電圧の値が互いに異なりかつ当該判定電圧の値が高いほど前記判定時間が短く設定された複数の個別条件を含み、
前記充電制御部は、前記個別条件のうちの何れか一つが充足された時点を前記第２条件の充足時点とすることを特徴とする充電装置。

【請求項3】

請求項２に記載の充電装置において、
複数種類の前記バッテリの充電に各々用いられる複数の前記第２条件が記憶された記憶部と、複数種類の前記バッテリのうち、充電対象となるバッテリを特定するための特定部と、をさらに含み、
前記充電制御部は、前記特定部により特定される前記バッテリの種類に応じ、前記記憶部に記憶される前記複数の第２条件のうち、当該バッテリの種類に適合する前記第２条件を用いることを特徴とする充電装置。

【請求項4】

請求項２又は３に記載の充電装置において、
前記第２条件は、３つ以上の前記個別条件を含むことを特徴とする充電装置。

【請求項5】

請求項１乃至４の何れか一項に記載の充電装置において、
バッテリ温度又はバッテリの劣化状態の少なくとも一方を検出する第２検出部を含み、
前記充電制御部は、前記第２検出部の検出データに基づき前記第１条件の前記判定範囲を変更することを特徴とする充電装置。

【請求項6】

バッテリを定電流で充電する充電方法であって、
前記バッテリの充電中に、当該バッテリの端子電圧を検出する電圧検出工程と、
前記端子電圧が連続して所定の判定範囲内にあるという第１条件、又は前記端子電圧であって充電開始初期の立ち上がり電圧が所定の判定電圧を超えた時点から所定の判定時間が経過するという第２条件の何れかが充足された時点で充電を停止する充電停止工程と、を含むことを特徴とする充電方法。

【請求項7】

請求項６に記載の充電方法であって、
前記判定電圧の値が互いに異なりかつ当該判定電圧の値が高いほど前記判定時間が短く設定された複数の個別条件を含む上記第２条件を定める準備工程をさらに含み
前記充電停止工程では、前記複数の個別条件のうちの何れか一つが充足された時点を前記第２条件の充足時点として充電を停止することを特徴とする充電方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、車両等に搭載されるバッテリ（二次電池）の充電装置および充電方法に関するものである。

【背景技術】

【0002】

従来から、電気自動車等、充電可能なバッテリ（二次電池）が搭載された車両の充電装置として、バッテリに定電流を供給することでバッテリを充電するものが知られている。このようなバッテリの定電流充電によると、充電が進むに伴いバッテリの端子電圧が増大し、最終的にはその変化が無くなり略一定の値となる。従って、多くの充電装置は、端子電圧の変化が一定範囲内に収束した時点を検知し、この検知に基づきバッテリへの電流供給を停止するように構成されている。なお、特許文献１には、この種の充電装置の一例として、バッテリが満充電状態になると端子電圧が小刻みに変動するという現象の発見に基づき、この小刻みな電圧変動を検知することで、バッテリへの電流供給を停止させるものも開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開平９−３２２４２３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかしながら、バッテリに充電可能な電力量や充電効率などの特性は、バッテリの使用環境（温度等）や劣化状態（サルフェーション等の発生状況）などによって変化し、例えば劣化状態が進行すると、端子電圧の変化が一定範囲内に収束しない場合でも満充電状態になっている場合が生じる。また、小刻みな電圧変動をノイズ等と区別しながら正確に検知することも実際には難しい。そのため、バッテリの劣化状態が進んでいる場合などには、長期的な過充電が生じるおそれがあり、このような不都合を抑制することが望まれる。

【0005】

本発明は、上記の事情に鑑みて成されたものであり、過充電をより効果的に抑制しつつ、バッテリの充電を適切に行うことができる技術を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

上記の課題を解決するために、本発明は、バッテリを定電流で充電する充電装置であって、前記バッテリの充電中にその端子電圧を検出する第１検出部と、この第１検出部の検出データに基づいて充電を停止する充電制御部と、を含み、前記充電制御部は、前記端子電圧が連続して所定の判定範囲内にあるという第１条件、又は前記端子電圧であって充電開始初期の立ち上がり電圧が所定の判定電圧を超えた時点から所定の判定時間が経過するという第２条件の何れかが充足された時点で充電を停止するものである。

【0007】

また、本発明の充電方法は、前記バッテリの充電中に、当該バッテリの端子電圧を検出する電圧検出工程と、前記端子電圧が連続して所定の判定範囲内にあるという第１条件、又は前記端子電圧であって充電開始初期の立ち上がり電圧が所定の判定電圧を超えた時点から所定の判定時間が経過するという第２条件の何れかが充足された時点で充電を停止する充電停止工程と、を含むものである。

【0008】

この充電装置および充電方法によれば、端子電圧が連続して所定の判定範囲内にあるという第１条件に加え、端子電圧が所定の判定電圧を超えた時点から所定の判定時間が経過するという第２条件の何れかが充足された時点で、バッテリが満充電状態になったものとして充電が停止される。そのため、第１条件に相当する条件にのみ基づいて充電を停止する従来の充電装置に比べると、過充電をより効果的に抑制しつつ、バッテリの充電を行うことが可能となる。

【0009】

上記の充電装置において、前記第２条件は、前記判定電圧の値が互いに異なりかつ当該判定電圧の値が高いほど前記判定時間が短く設定された複数の個別条件を含み、前記充電制御部は、前記個別条件のうちの何れか一つが充足された時点を前記第２条件の充足時点とするのが好適である。また、上記の充電方法において、前記判定電圧の値が互いに異なりかつ当該判定電圧の値が高いほど前記判定時間が短く設定された複数の個別条件を含む上記第２条件を定める準備工程をさらに含み、前記充電停止工程では、前記複数の個別条件のうちの何れか一つが充足された時点を前記第２条件の充足時点として充電を停止するものであるのが好適である。例えば、上記第２条件は、３つ以上の前記個別条件を含むのが好適である。

【0010】

これらの構成および方法によれば、バッテリが満充電状態になった時点の判断条件が増えることで、満充電状態になった時点をより確実に判定することが可能となる。

【0011】

また、上記の充電装置においては、複数種類の前記バッテリの充電に各々用いられる複数の前記第２条件が記憶された記憶部と、複数種類の前記バッテリのうち、充電対象となるバッテリを特定するための特定部と、をさらに含み、前記充電制御部は、前記特定部により特定される前記バッテリの種類に応じ、前記記憶部に記憶される前記複数の第２条件のうち、当該バッテリの種類に適合する前記第２条件を用いるのが好適である。

【0012】

この構成によれば、共通の充電装置を用いて、種類の異なる複数種類のバッテリの充電を行うことが可能となる。

【0013】

なお、バッテリの満充電状態において端子電圧が安定する値は、バッテリ温度又はバッテリの劣化状態によって左右されることが経験的に知られている。従って、上記の充電装置においては、バッテリ温度又はバッテリの劣化状態の少なくとも一方を検出する第２検出部を含み、前記充電制御部は、前記第２検出部の検出データに基づき前記第１条件の前記判定範囲を変更するものであるのが好適である。

【0014】

この構成によれば、上記第１条件の信頼性が向上するため、バッテリが満充電状態となった時点を、上記第１条件に基づきより正確に特定することが可能となる。

【発明の効果】

【0015】

以上説明したように、本発明のバッテリ充電装置およびバッテリ充電方法によれば、従来のバッテリ充電装置などに比べて、過充電をより効果的に抑制しつつ、バッテリの充電を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【0016】

【図1】本発明のバッテリ充電装置の構成を示すブロック図である。

【図2】充電制御の一例を示すフローチャートである。

【図3】充電時の電圧の状態を示すグラフである。

【発明を実施するための形態】

【0017】

以下、添付図面を参照しながら本発明の好ましい実施の一形態について詳述する。

【0018】

図１は、本発明にかかる充電装置１０をブロック図で示している。この充電装置１０は、鉛バッテリ１に接続されて当該鉛バッテリ１を充電する据え置き型又は携帯型の充電装置である。なお、当例では、鉛バッテリ１の充電について説明するが、この充電装置１０は、リチウムイオンバッテリなど他のバッテリの充電にも適用可能である。

【0019】

充電装置１０は、充電器本体１２と、この充電器本体１２を制御する充電制御部１４と、電圧センサ１６と、温度センサ１８と、接続ケーブル１３ａ、１３ｂとを含む。また、図示を省略しているが、充電装置１０は、電源や充電開始スイッチなどのスイッチ類や作動状態を表示する表示器等を含む。

【0020】

前記充電器本体１２は、商用の交流電力を整流して直流電流を出力するものである。この充電器本体１２は一対の出力端子を有している。これら出力端子には前記接続ケーブル１３ａ、１３ｂが繋がれており、鉛バッテリ１の充電時には、同図に示すように、これらケーブル１３ａ、１３ｂの末端が各々、鉛バッテリ１の端子２ａ、２ｂに接続される。これにより充電器本体１２から出力される直流電流により鉛バッテリ１が充電される。

【0021】

前記充電制御部１４は、充電開始から停止まで、充電器本体１２を制御するものであり、例えば周知のマイクロコンピュータ、メモリ、およびタイマ回路等の各種回路を備えている。この充電制御部１４には、前記電圧センサ１６および前記温度センサ１８が電気的に接続されている。電圧センサ１６は、鉛バッテリ１の端子間電圧を検出するものである。一方、温度センサ１８は、鉛バッテリ１の温度を検出するものであり、充電時に、鉛バッテリ１のパッケージ側面に固定される。

【0022】

つまり、前記充電制御部１４は、前記電圧センサ１６および前記温度センサ１８により検出される検出データに基づき前記充電器本体１２による出力制御を行う。概略的には、充電制御部１４は、一定値の直流電流が充電器本体１２から鉛バッテリ１に出力されることにより鉛バッテリ１が定電流充電され、一定の条件が充足されると強制的に充電が停止されるように、前記検出データに基づき前記充電器本体１２を制御する。

【0023】

次に、前記充電制御部１４による充電制御について説明する。図２は、充電制御部１４による充電制御の一例を示すフローチャートである。

【0024】

この制御は、充電装置１０の電源がＯＮされた時点から開始される。この制御がスタートすると、充電制御部１４は、電圧検出の回数をカウントするカウンタｎ、および総充電時間を計時する総時間タイマＴＭＡを各々リセットし、その後、充電開始スイッチがＯＮされたか否かを判断する（ステップＳ１、Ｓ３）。ここで、充電開始スイッチがＯＮされたと判断すると（ステップＳ３でＹＥＳ）、充電制御部１４は、前記総時間タイマＴＭＡを始動させて総充電時間の計時を開始し、さらに、充電器本体１２を制御することにより、鉛バッテリ１に対する直流電流の出力を開始する（ステップＳ５、Ｓ７）。つまり、鉛バッテリ１の充電を開始する。当実施形態では、鉛バッテリ１の満充電状態の端子電圧は１５Ｖであり、充電制御部１４は、例えば１０．４Ａの直流電流が出力されるように、充電器本体１２を制御する。

【0025】

次に、充電制御部１４は、電圧センサ１６からの検出信号（検出電圧ＶＢ）を受け入れ、電圧の変化量ΔＶＢ（今回の検出電圧ＶＢ（ｔ）−前回の検出電圧ＶＢ（ｔ−１））を演算した上で、この変化量ΔＶＢが予め定められた判定範囲内（当実施形態では、±０．１Ｖ以内）にあるか否かを判断する（ステップＳ７〜Ｓ１３）。変化量ΔＶＢが判定範囲内にあると判断した場合（ステップＳ１３でＹＥＳ）には、充電制御部１４は、前記カウンタｎをインクリメントした後、当該カウンタ値が「Ｎ」であるか否かを判断する（ステップＳ１５、Ｓ１７）。つまり、Ｎ回連続して変化量ΔＶＢが判定範囲内にあるか否かを判断する。

【0026】

ここで、カウンタ値が「Ｎ」であると判断した場合（ステップＳ１７でＹＥＳ）には、充電制御部１４は、鉛バッテリ１が満充電状態に達したものとして、充電器本体１２に制御信号を出力することにより電流の出力を停止させる（ステップＳ３９）。つまり、鉛バッテリ１の充電を停止する。当実施形態では、例えばＮ＝３であり、３回連続して変化量ΔＶＢが判定範囲内（±０．１Ｖ以内）にあった場合に、充電制御部１４は、鉛バッテリ１が満充電状態に達したものとして充電を停止する。一方、カウンタ値が「Ｎ」でない場合には、処理を次のステップＳ１９に移行する。また、ステップＳ１３の処理において、前記変化量ΔＶＢが判定範囲内にないと判断した場合（ステップＳ１３でＮＯ）には、充電制御部１４は、前記カウンタｎをリセットした上で（ステップＳ１４）、処理をステップＳ１９に移行する。

【0027】

ステップＳ１９において、充電制御部１４は、総時間タイマＴＭＡが予め定められた規定時間Ｔ０を計時したか否か、つまり総充電時間が規定時間Ｔ０に達したか否かを判断する。この規定時間Ｔ０は、新品又はそれに近い状態の鉛バッテリ１を満充電状態に充電するのに要する最大時間であり、当実施形態では、例えば６時間に設定されている。

【0028】

総充電時間が規定時間Ｔ０に達していると判断した場合（ステップＳ１９でＹＥＳ）には、充電制御部１４は、鉛バッテリ１が満充電状態に達したものとして、鉛バッテリ１の充電を停止する（ステップＳ３９）。一方、総充電時間が規定時間Ｔ０に達していないと判断した場合（ステップＳ１９でＮＯ）には、充電制御部１４は、さらにステップＳ９の検出電圧ＶＢが予め定められた第１判定電圧Ｖ１を超えたか否かを判断する（ステップＳ２１）。当実施形態では、第１判定電圧Ｖ１は例えば１６Ｖである。

【0029】

検出電圧ＶＢが第１判定電圧Ｖ１を超えていないと判断した場合（ステップＳ２１でＮＯ）には、処理をステップＳ７にリターンする。一方、検出電圧ＶＢが第１判定電圧Ｖ１を超えていると判断した場合（ステップＳ２１でＹＥＳ）には、充電制御部１４は、第１判定タイマＴＭＢを始動させた後、予め定められた第１判定時間Ｔ１が計時されたか否かを判断する（ステップＳ２３、Ｓ２５）。当実施形態では、第１判定時間Ｔ１は例えば４．２時間である。

【0030】

第１判定時間Ｔ１が計時されている場合（ステップＳ２５でＹＥＳ）には、充電制御部１４は、鉛バッテリ１が満充電状態に達したものとして、鉛バッテリ１の充電を停止する（ステップＳ３９）。一方、第１判定時間Ｔ１が計時されていない場合（ステップＳ２５でＮＯ）には、充電制御部１４は、さらにステップＳ９の検出電圧ＶＢが予め定められた第２判定電圧Ｖ２を超えているか否かを判断する（ステップＳ２７）。当実施形態では、第２判定電圧Ｖ２は例えば１７Ｖである。

【0031】

検出電圧ＶＢが第２判定電圧Ｖ２を超えていない場合（ステップＳ２７でＮＯ）には、処理をステップＳ７にリターンする。一方、検出電圧ＶＢが第２判定電圧Ｖ２を超えている場合（ステップＳ２７でＹＥＳ）には、充電制御部１４は、第２判定タイマＴＭＣを始動させた後、予め定められた第２判定時間Ｔ２が計時されたか否かを判断する（ステップＳ２９、Ｓ３１）。当実施形態では、第２判定時間Ｔ２は例えば２．４時間である。

【0032】

第２判定時間Ｔ２が計時されている場合（ステップＳ３１でＹＥＳ）には、充電制御部１４は、鉛バッテリ１が満充電状態に達したものとして、鉛バッテリ１の充電を停止する（ステップＳ３９）。一方、第２判定時間Ｔ２が計時されていない場合（ステップＳ３１でＮＯ）には、充電制御部１４は、さらにステップＳ９の検出電圧ＶＢが予め定められた第３判定電圧Ｖ３を超えているか否かを判断する（ステップＳ３３）。当実施形態では、第３判定電圧Ｖ３は例えば１７．５Ｖである。

【0033】

検出電圧ＶＢが第３判定電圧Ｖ３を超えていない場合（ステップＳ３３でＮＯ）には、処理をステップＳ７にリターンする。一方、検出電圧ＶＢが第３判定電圧Ｖ３を超えている場合（ステップＳ３３でＹＥＳ）には、充電制御部１４は、第３判定タイマＴＭＤを始動させた後、予め定められた第３判定時間Ｔ３が計時されたか否かを判断する（ステップＳ３５、Ｓ３７）。当実施形態では、第３判定時間Ｔ３は例えば０．５時間である。

【0034】

第３定時間Ｔ３が計時されている場合（ステップＳ３７でＹＥＳ）には、充電制御部１４は、鉛バッテリ１が満充電状態に達したものとして、鉛バッテリ１の充電を停止する（ステップＳ３９）。一方、第３判定時間Ｔ３が計時されていない場合（ステップＳ３７でＮＯ）には、充電制御部１４は、処理をステップＳ７にリターンする。

【0035】

すなわち、充電制御部１４は、
（１）検出電圧ＶＢ（端子電圧）が所定の判定範囲（±０．１Ｖ以内）に安定するという条件（ステップＳ１７）、
（２）総充電時間が規定時間Ｔ０（６ｈ）に達するという条件（ステップＳ１９）、
（３）検出電圧ＶＢが第１判定電圧Ｖ１（１６Ｖ）を超えた時点から第１判定時間Ｔ１（４．２時間）が経過するという条件（ステップＳ２５）、
（４）検出電圧ＶＢが第２判定電圧Ｖ２（１７Ｖ）を超えた時点から第２判定時間Ｔ２（２．４時間）を経過するという条件（ステップＳ３１）、
（５）検出電圧ＶＢが第３判定電圧Ｖ３（１７．５Ｖ）を超えた時点から第３判定時間Ｔ３（０．５時間）を経過するという条件（ステップＳ３７）のうち、
何れかの条件が充足された時点で（ステップＳ１７、Ｓ１９、Ｓ２５、Ｓ３１、Ｓ３７で各々ＹＥＳ）、充電を停止するようになっている。なお、当実施形態では、上記（１）の条件が本発明の第１条件に相当する。また、上記（３）〜（５）の各条件が本発明の個別条件に相当し、従って上記（３）〜（５）の全体が本発明の第２条件に相当する。

【0036】

この充電制御について解説すると次の通りである。すなわち、鉛バッテリ１は経時劣化や使用環境（温度）により充電可能な電力量や充電効率などの特性が変化する。例えば、図３は、劣化度合の異なる３つの鉛バッテリ１について、充電中の鉛バッテリ１の端子電圧と時間との関係を示したものである。丸付き数字の若いものが新しい鉛バッテリ１の充電状態を示している。同図に示すように、鉛バッテリ１は、劣化状態が進行したもの程、充電初期の端子電圧（立ち上がり電圧）の変化量が大きくなる傾向がある。また、鉛バッテリ１の劣化状態によっては、端子電圧が一定値に十分に安定しない状態でも満充電状態となっている場合もある。さらに、同等の残量であっても満充電になるまでに要する時間も異なる。これらの事実は、単に鉛バッテリ１の端子電圧が一定値に安定する時点を検知する、あるいは総充電時間を定めて当該時間の経過時点を検知するだけでは、必ずしも鉛バッテリ１の満充電状態を正しく特定できるとは言えないことを意味する。他方、鉛バッテリ１の充電過程において、端子電圧が特定の電圧値を超えてから満充電状態に達するまでの時間は、鉛バッテリ１の劣化状態によって多少のバラツキはあるものの、統計的にある程度予測可能である。

【0037】

そこで、当実施形態では、鉛バッテリ１の充電過程において、鉛バッテリ１の端子電圧（検出電圧ＶＢ）が特定の電圧値を超えてから実際に満充電状態に至るまでの時間を統計的に求め、この特定の電圧値を判定電圧、端子電圧が当該判定電圧を超えてから満充電状態に達するまでの時間を判定時間として定め、この判定電圧と判定時間との関係から、鉛バッテリ１が満充電に達した時点を特定することにした。当実施形態では、鉛バッテリ１が満充電状態になった時点を特定する上での信頼性を高めるために、上記の通り、３段階の判定電圧Ｖ１〜Ｖ３について各々判定時間Ｔ１〜Ｔ３を定めている。なお、各判定時間Ｔ１〜Ｔ３は、各判定電圧Ｖ１〜Ｖ３の値が高いほど短くなっているが、これは端子電圧が高いほど、満充電までの時間が短くなるためである。

【0038】

そして、上述の通り、従来から用いられている上記（１）、（２）の条件に、さらに（３）検出電圧ＶＢが第１判定電圧Ｖ１を超えた時点から第１判定時間Ｔ１が経過する、（４）検出電圧ＶＢが第２判定電圧Ｖ２を超えた時点から第２判定時間Ｔ２を経過する、（５）検出電圧ＶＢが第３判定電圧Ｖ３を超えた時点から第３判定時間Ｔ３（０．５時間）を経過するという条件を加えた合計５つの条件のうち、何れかの条件が充足された時点を、鉛バッテリ１が満充電状態になった時点として充電を停止させるようにしている。

【0039】

このような充電制御によれば、上記（１）〜（５）の何れかの条件が充足された時点で、鉛バッテリ１の充電が停止されるので、従来のように、検出電圧ＶＢ（端子電圧）が所定範囲に安定するという条件のみ、あるいは、総充電時間が規定時間に達するという条件のみが充足された時点を満充電状態として充電を停止させる充電装置と比べると、過充電をより効果的に抑制しつつ、バッテリの充電を行うことができる。

【0040】

図３を用いて具体的に説明すると、例えば劣化が進んでいない鉛バッテリ１（図中の丸付き数字１）がｔ２時点で満充電状態になると仮定した場合、劣化が進んでいる鉛バッテリ１（図中の丸付き数字３）は、充電初期の端子電圧（立ち上がり電圧）の変化量が大きくなるため、前記ｔ２時点よりも早いｔ１時点で満充電状態になると考えられる。このような場合、上記（１）又は（２）に相当する条件のみで満充電状態を特定する従来の充電装置の場合には、劣化が進んでいない鉛バッテリ１については、その満充電状態をある程度正確に特定できるが、劣化が進んだ鉛バッテリ１については、同図に示すように、ｔ１時点で端子電圧は未だ一定値に安定しておらず、また、総充電時間も規定時間に達していないため、満充電状態を当該ｔ１時点で検知して充電を停止させることは困難である。従って、例えば総充電時間が規定時間に達するまで、長期的な過充電を招くこととなる。

【0041】

これに対して、上記実施形態の充電装置１０によれば、ｔ１時点で、上記（１）又は（２）の条件が充足されていない場合でも、例えば上記（５）の条件、すなわち検出電圧ＶＢが第３判定電圧Ｖ３を超えた時点から第３判定時間Ｔ３を経過するという条件が充足されることで、ｔ１時点又はこれに非常に近い時点で鉛バッテリ１の充電が停止されることとなる。従って、過充電を伴うことなく、また、仮に過充電となった場合でもその時間を短時間に抑えることができる。従って、過充電を効果的に抑制しつつ、バッテリの充電をより適切に行うことができる。

【0042】

なお、当実施形態では、鉛バッテリ１の満充電状態の電圧は１５Ｖであるのに対して、上記判定電圧Ｖ１〜Ｖ３は１５Ｖよりも高い値に設定されている。これは、充電器本体１２からの出力電流を一定値（１０．４Ａ）に保つために鉛バッテリ１に対する印加電圧値が１５Ｖを超えているためである。

【0043】

以上、本発明の充電装置１０について説明したが、上記実施形態は、本発明にかかるバッテリ充電装置およびバッテリ充電方法の好ましい実施形態の例示であって、充電装置１０の具体的な構成や具体的な充電方法については、本発明の要旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。例えば以下のような構成又は方法を適用してもよい。

【0044】

例えば、上記実施形態は、特定の鉛バッテリ１を対象とするものであるが、複数種類の鉛バッテリ１を対象とする構成であってもよい。この場合には、次のような構成を適用することができる。すなわち、上記（１）〜（５）の各条件の具体的な数値は、鉛バッテリ１の種類（容量や充電電流値などにより区別される種類）によって異なるため、例えば、上記（１）〜（５）の各条件として、鉛バッテリ１の各種類に対応する条件を記憶する記憶部と、充電対象となる鉛バッテリ１の種類を特定するためスイッチ等（本発明の特定部に相当する）とを充電装置１０に設け、前記充電制御部１４が、前記スイッチ等により特定される鉛バッテリ１の種類に対応する条件を前記記憶部から読み出した上で、図２のフローチャートに従って充電制御を実行するように構成する。このような構成によれば、共通の充電装置１０で複数種類の鉛バッテリ１の充電を行うことができ、何れの種類についても、上記実施形態と同様の作用効果を享受することが可能となる。

【0045】

また、上記（１）の条件において、満充電時に検出電圧ＶＢ（端子電圧）が安定する範囲（判定範囲）は、その鉛バッテリ１の温度や劣化度合により異なる。従って、鉛バッテリ１の温度や劣化度合に基づき、充電制御部１４が上記（１）の条件の前記判定範囲を変更するように構成してもよい。具体的には、充電装置１０に、鉛バッテリ１の温度と上記判定範囲との関係を定めたテーブルデータ等が記憶される記憶部を設けておき、充電制御部１４が、温度センサ１８による検出温度および前記テーブルデータに基づき上記判定範囲を変更するように構成してもよい。他方、劣化度合に基づき上記判定範囲を変更する構成については、充電初期の端子電圧（立ち上がり電圧）の変化量が鉛バッテリ１の劣化状態により変化する特性を利用することができる。すなわち、充電装置１０に、検出電圧ＶＢ（端子電圧）の単位時間の変化量と上記判定範囲との関係を定めたテーブルデータ等が記憶される記憶部を設けておき、充電制御部１４が、検出電圧ＶＢと前記テーブルデータとに基づき上記判定範囲を変更するようにする。この場、劣化状態を示す他のパラメータとして、例えば鉛バッテリ１の使用期間を適用し、当該使用期間と上記判定範囲との関係を定めたテーブルデータ等を記憶しておくようにしてもよい。これらの構成によれば、上記（１）の条件の信頼性が向上するため、鉛バッテリ１が満充電状態となった時点を、上記（１）の条件に基づきより正確に特定することが可能となる。なお、これらの構成のうち、バッテリ温度の検知に基づき上記判定範囲を変更する構成においては、上記温度センサ１８が本発明の第２検出部に相当し、検出電圧ＶＢの変化量の検知に基づき上記判定範囲を変更する構成においては、上記電圧センサ１６および充電制御部１４が本発明の第２検出部に相当する。

【0046】

なお、上記実施形態では、本発明の第２条件として、３つの個別条件（上記（３）〜（５）の条件）を含んでいるが、個別条件は２つ以下、又は４つ以上であってもよく、個別条件の具体的な数や数値は、満充電状態をより正確に特定できるように定めればよい。

【符号の説明】

【0047】

１ 鉛バッテリ
１０ バッテリ充電装置
１２ 充電器本体
１４ 充電制御部
１６ 電圧センサ
１８ 温度センサ

【図1】

【図2】

【図3】