CN102884706B

CN102884706B - 充电器及充电装置

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Publication number: CN102884706B
Application number: CN201180011083.9A
Authority: CN
Inventors: 高桥幸男; 布田一男
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2010-02-26
Filing date: 2011-01-25
Publication date: 2016-01-06
Anticipated expiration: 2031-01-25
Also published as: WO2011105005A1; KR20130045234A; EP2541731A1; JP4848038B2; US9293941B2; JP2011182496A; US20130009593A1; CN102884706A

Abstract

抑制二次电池的电极板的耐压下降、机械性劣化，并且缩短充电时间。对二次电池进行充电的充电器（10），具备：第一输出部，输出第一电压；第二输出部，输出具有和第一电压不同的既定的电压值的第二电压；充电控制部（16），输入第一电压和第二电压并交互输出，将此作为充电电压向二次电池供给；充电量检测部（14），测量二次电池的充电量；输出控制部（15），以随着充电量的增加，使充电控制部（16）中的第一电压和/或第二电压的输出时间变长的方式进行控制。

Description

充电器及充电装置

技术领域

本发明涉及对车辆搭载的二次电池（电池）进行充电的充电器，以及，具备多个该充电器的充电装置，尤其涉及实现急速充电的充电器及充电装置。

背景技术

电动汽车、混合动力汽车等车辆，搭载用于动力或用于辅机的电池。该电池多使用将多个蓄电池串联连接的被称为组电池的电池。

此外，有装备了用于对电池进行充电的充电器的车辆。充电器将100V或200V的商用电源转换成既定的电压，将此向电池供给而进行充电。

使用该充电器对组电池进行充电时，如图9所示，对该组电池200的整体施加既定的电压进行充电（例如，参照专利文献1）。

具体地说，例如，对将10个14V的蓄电池BTT联结而成的组电池200，连接用于140V的充电器110进行充电。

然而，使用此种结构对组电池进行充电时，到完成为止需要相当的时间。例如，如图10所示，将充电电压以几乎固定量持续供给时，充电时间竟耗费了大约8个小时。这样的话，到下次行车为止竟需要等待8个小时，不实用。

因此，缩短充电时间的技术被提案建议。

例如，被提案建议有间歇性地控制充电电流的供给和停止，使其脉冲状流动的技术（例如，参照专利文献2）。

如果像该技术一样进行脉冲充电，和将充电电压以固定量供给时相比，能够缩短充电时间。

专利文献

专利文献1：日本特开2007-274846号公报（图3）；

专利文献2：日本特开平07-111165号公报。

发明内容

然而，上述专利文献2记载的技术中，有如下的问题。

同技术在充电电流的供给进行一定时间时，接着将该供给完全地停止，之后重新开始充电电流的供给。就是说，供给时流动I[A]的充电电流，停止时不流动充电电流使其为0[A]，重复此动作。如此，重新开始供给时，充电电流从0[A]急剧增加到I[A]，并且，该急剧增加在每个既定时间（例如每10秒）发生，到充电完成为止重复多次，因而存在电池的电极板承受负担，成为耐压的下降及机械性劣化的原因的问题。

此外，在专利文献1中，在联结多个蓄电池而成的组电池的整体施加电压而充电。此时，来自充电器的充电电压，采用将1个蓄电池的额定端子电压乘以蓄电池的个数，再扩大既定倍数后的值，非常大。例如，在图9所示的例子中，联结了10个额定端子电压14V的蓄电池，所以使用用于140V的充电器。于是，充电电压为140V×1.4=196V（参照图10）。此外，当电源使用商用电源时，例如从100V升压到196V，充电电流变少。如此，即是对于1个蓄电池使用低电流进行充电，这是充电时间变长的原因。

本发明鉴于上述情况而完成，其目的在于提供抑制电池（二次电池）的电极板的耐压的下降、机械性劣化，并且能够大幅地缩短充电时间的充电器及充电装置。

为达成该目的，本发明的充电器为对二次电池进行充电的充电器，其结构具备：第一输出部，输出第一电压；第二输出部，输出具有和第一电压不同的既定的电压值的第二电压；充电控制部，输入第一电压和第二电压并交互输出，将此作为充电电压向二次电池供给；充电量检测部，测量二次电池的充电量；输出控制部，以随着充电量的增加，使充电控制部中的第一电压和/或第二电压的输出时间变长的方式进行控制。

此外，本发明的充电装置是对多个二次电池进行充电的充电装置，成具备多个上述的充电器，各充电器和二次电池一对一连接的结构。

发明的效果

根据本发明的充电器及充电装置，将具有既定的电压值的第一电压，和具有和该第一电压不同的既定的电压值的第二电压交互供给，所以没有从0V开始的急剧的供给，从而能够抑制电池的电极板耐压的下降、机械性劣化。

此外，因为成具备多个充电器，多个电池和各充电器一对一连接的结构，所以能够降低充电电压，增大充电电流。由此，能够大幅缩短充电时间。

附图说明

图1是示出本发明的实施方式中充电装置的结构的框图；

图2是示出充电器的结构的框图；

图3是示出切换器的结构的框图；

图4是示出中继器的结构的正面外观图；

图5是示出切换控制单元的结构的框图；

图6是示出充电电压、电池充电量、充电电流的变化的图表；

图7是示出蓄电池的充电量和切换时间的对应的图表；

图8是示出具备充电器和切换器各一个的充电装置的结构的框图；

图9是示出现有的充电装置的结构的框图；

图10是示出在现有的充电装置中充电电压、电池充电量的变化的图表。

具体实施方式

以下，参照附图说明本发明涉及的充电器及充电装置的优选实施方式。

[充电器及充电装置的结构]

首先，参照图1说明本发明的充电器及充电装置的结构。

同图为示出本实施方式的充电装置的结构的框图。

如同图所示，充电装置1具备多个充电器10（10-1~10-10）、切换器20（20-1~20-10）、以及切换控制单元30。

在此，设置有多个充电器10。特别地，能够设置和成为充电对象的电池相同数目或其以上的数目的充电器10。例如，将联结多个（在同图中为10个）蓄电池BTT而成的组电池200作为充电对象时，能够设置和该蓄电池BTT相同数目（同图中为10个）或其以上的数目的充电器10。

此外，在本实施方式中，假定使用充电器10或充电装置1充电的对象为蓄电池BTT或组电池200，但是充电对象不局限于蓄电池BTT、组电池200，能够是所有二次电池。

此外，在本实施方式中，所谓“电池”，指的是二次电池中能够搭载于车辆的电池。就是说，“电池”包含蓄电池BTT、组电池200。进而，车辆包含汽车（包括四轮、三轮、两轮。此外，也包括高尔夫推车、救援车等）、航空机械、农业机械等。

各充电器10，如图2所示，具有逆变器电源11、整流器12、电流混合部13（13-1、13-2）、充电量检测部14、定时发生器15、以及充电控制部16。

逆变器电源11从外部输入电源电压。该输入的电压，能够使用例如100V或200V的商用交流电源。

此外，逆变器电源11，将输入电压转换为具有既定的电压值的第一电压（涓流电压）而输出，并且将输入电压转换为具有和第一电压不同的既定的电压值的第二电压（快速电压）而输出。

涓流电压是充电电压中构成低电压的电压。该涓流电压能够设为蓄电池BTT的额定端子电压的1.4倍水平。具体地说，例如，如图1所示，蓄电池BTT的额定端子电压为14V时，涓流电压能够设为18.8V（14V的约1.34倍）。

快速电压是充电电压中构成高电压的电压。就是说，快速电压，是具有比涓流电压更高的电压值的电压。该快速电压能够设为蓄电池BTT的额定端子电压的2.3倍水平。具体地说，例如，如图1所示，蓄电池BTT的额定端子电压为14V时，快速电压能够设为32.0V（14V的约2.29倍）。

像这样，涓流电压和快速电压，是非0V的、各自具有既定的电压值的交流电压。

此外，逆变器电源11通过输出第一电压（涓流电压），具有作为“第一输出部”的功能。此外，逆变器电源11，通过输出第二电压（快速电压），具有作为“第二输出部”的功能。

整流器12，将从逆变器电源11输出的交流电压（涓流电压和快速电压分别）整流而转换为直流。

该整流器12，有用于涓流电压的整流器（第一整流器）12-11，和用于快速电压的整流器（第二整流器）12-12。

第一整流器12-11，和逆变器电源11之间用多个输入端布线12-21（在图2中为4根）连接，将来自逆变器电源11的输出电流从各输入端布线12-21分别输入。而且，通过和各输入端布线12-21连接的整流电路12-31，将涓流电压整流而转换为直流电压。

第二整流器12-12，和逆变器电源11之间用多个输入端布线12-22（在图2中为4根）连接，将来自逆变器电源11的输出电流从各输入端布线12-22分别输入。而且，通过和各输入端布线12-22连接的整流电路12-32，将快速电压整流而转换为直流电压。

将逆变器电源11和各整流器12-11、12-12之间用多个输入端布线12-21、12-22连接，是为了确保大电流。

本实施方式的充电器10中，设想对14V的蓄电池BTT充电的充电电流最大为80A。如果设耐压为该值的2.5倍，则整流器12能耐200A的设计为最理想。在此，例如使用额定电流为50A的整流元件（二极管）时，通过4个并联，能够使整体流过200A的电流。像这样，通过将逆变器电源11的输出电流分流到多个输入端布线12-21、12-22，将这些分流的电流通过整流电路12-31、12-32整流，能够在使用50A的整流元件的同时，确保200A的大电流（充电电流）。

此外，在图2中，成为在用于涓流电压的整流器12-11和用于快速电压的整流器12-12分别配置整流电路12-31、12-32各4个，在这些整流电路12-31、12-32分别连接输入端布线12-21、12-22的结构，但是整流电路12-31、12-32、输入端布线12-21、12-22并不局限于各4个，能够设置任意的数目。

此外，能够使用具有能够容许从逆变器电源11输出的涓流电压或快速电压的电流的额定电流的整流元件时，能够在用于涓流电压的整流器12-11和用于快速电压的整流器12-12分别设置仅1个具有该整流元件的整流电路12-3，在该整流电路12-3连接输入端布线12-2。

电流混合部13（13-1、13-2），将从整流器12输出的多个电流混合。

该电流混合部13，有用于涓流电压的电流混合部（第一电流混合部）13-1，和用于快速电压的电流混合部（第二电流混合部）13-2。

第一电流混合部13-1，和第一整流器12-11之间用多个（和整流电路12-31相同数目）输出端布线12-41（在图2中为四根）连接，将第一整流器12-11的输出电流从各输出端布线12-41输入，混合它们并输出。

第二电流混合部13-2，和第二整流器12-12之间用多个（和整流电路12-32相同数目）输出端布线12-42（在图2中为四根）连接，将第二整流器12-12的输出电流从各输出端布线12-42输入，混合它们并输出。

此外，在各整流器12-11、12-12中设置各1个整流电路12-3时，各整流器12-11、12-12的输入端布线12-2和输出端布线12-4分别为1根（单线图时）。此时，来自逆变器电源11的输出电流不被分流，所以没有必要混合该输出电流。因此，此时能够省略电流混合部13。

充电量检测部14检测蓄电池BTT的充电量。将该检测出的充电量传送至定时发生器15。

此外，充电量检测部14将充电量和阈值进行比较，当检测出充电量达到阈值时，将充电停止信号向切换控制单元30的停止信号送出部32（后述）传送。

定时发生器（输出控制部）15，基于从充电量检测部14传送来的充电量，决定充电周期，输出切换信号。关于该切换信号的输出定时，在后述的“充电电压的输出控制”中详述。

充电控制部16，从第一电流混合部13-1输入涓流电压（第一电压），并且从第二混合部13-2输入快速电压（第二电压），且，从定时发生器15输入切换信号。而且，充电控制部16，对应切换信号的输入定时，交互输出涓流电压和快速电压，将此作为充电电压施加于蓄电池BTT。

此外，充电控制部16，在从安装于蓄电池BTT（组电池200）的温度传感器输入测量温度时（参照图2），将该测量温度和阈值进行比较，当检测出测定温度达到阈值时，将充电停止信号向切换控制单元30的停止信号送出部32（后述）传送。

另外，逆变器电源11、定时发生器15、充电控制部16能够通过基板动作电源而动作。

切换器20，如图1所示，和充电器10相同数目而设置。此外，切换器20能够设置为和成为充电对象的蓄电池BTT相同数目或其以上的数目。例如，将联结10个14V的蓄电池BTT而成的组电池200作为充电对象时，能够设置10个或其以上的数目的切换器20。

此外，多个切换器20，相对多个充电器10一对一连接。进而，多个切换器20，相对多个蓄电池BTT一对一连接。因此，1个充电器10，经由1个切换器20对1个蓄电池BTT进行充电。

此切换器20如图3所示，具有负极中继器21-1（21-11~21-1n），和正极中继器21-2（21-21~21-2n）。此外，n表示设置于充电装置1的切换器20的数目。

负极中继器21-1为和充电器10、蓄电池BTT的负极端连接的中继器（继电器），具有接点A、接点B、接点C。

接点A和充电器10的负极端连接。

接点B为公用端子，与蓄电池BTT的负极端连接。

接点C和在与行车电源的负极端邻接的切换器20设置的正极中继器21-2的接点C连接。此外，没有和行车电源的负极端邻接的切换器20时，接点C和搭载该充电装置1的车辆的电路中的行车电源的负极端子连接。

正极中继器21-2为和充电器10、蓄电池BTT的正极端连接的中继器（继电器），具有接点A、接点B、接点C。

接点A和充电器10的正极端连接。

接点B为公用端子，与蓄电池BTT的正极端连接。

接点C和在与行车电源的正极端邻接的切换器20设置的负极中继器21-1的接点C连接。此外，没有和行车电源的正极端邻接的切换器20时，接点C和搭载该充电装置1的车辆的电路中的行车电源的正极端子连接。

在此，各中继器21（21-1、21-2）切换到接点A时，充电器10和蓄电池BTT连接，形成蓄电池BTT各个之间被切断的路径（第一路径）。具体地说，形成经过以下的路径：充电器10的正极端→正极中继器21-2的接点A→正极中继器21-2的接点B→蓄电池BTT的正极端→蓄电池BTT的负极端→负极中继器21-1的接点B→负极中继器21-1的接点A→充电器10的负极端。

另一方面，各中继器21切换到接点C时，充电器10和蓄电池BTT被切断，形成蓄电池BTT各个之间被连接的路径（第二路径）。具体地说，形成经过以下的路径：行车电源的负极端→负极中继器21-1的接点C→负极中继器21-1的接点B→蓄电池BTT的负极端→蓄电池BTT的正极端→正极中继器21-2的接点B→正极中继器21-2的接点C→邻接的切换器20的负极中继器21-1的接点C→负极中继器21-1的接点B→蓄电池BTT的负极端→蓄电池BTT的正极端→正极中继器21-2的接点B→正极中继器21-2的接点C→邻接的切换器20的负极中继器21-1的接点C→……→负极中继器21-2的接点C→行车电源的正极。

像这样，中继器21（以及具有它的切换器20），能够切换第一路径和第二路径。

此外，各中继器21的接点A和第一路径连接，所以具有作为“第一接点”的功能。此外，接点C和第二路径连接，所以具有作为“第二接点”的功能。

中继器21，能够使用例如方向限位型的鼓形开关。

具体地说，中继器21如图4所示，能够成使用蜗轮W的结构。

蜗轮W具有在圆柱形状的构件表面螺旋状形成齿的蜗杆部211，和在圆板状的构件的边缘形成齿的齿轮部（齿轮鼓）212。而且，将蜗杆部211和齿轮部212的各齿啮合配置，使蜗杆部211的轴方向和齿轮部212的轴方向正交。由此，通过旋转蜗杆部211，齿轮部212转动或旋转。

蜗杆部211和电动机213的轴部214结合，随着轴部214的旋转而旋转。

电动机213，通过切换控制单元30的控制而驱动，使轴部214旋转。此外，电动机213通过切换控制单元30的制动控制而停止驱动，停止轴部214的旋转。

通过这些，蜗杆部211具有将电动机213的旋转动力向齿轮部212传达的作用。而且，通过控制电动机213的旋转，能够控制齿轮部212的旋转或转动。

齿轮部212的圆形面的近旁，平行配置有形成为平板状的接点A215、接点B216、接点C217。

其中，接点B216的端部216-1，穿有孔216-2，和在齿轮部212的中心穿有的孔（未图示）连通。这些接点B216的孔216-2和齿轮部212的孔中，穿过旋转轴218。齿轮部212，以该旋转轴218为中心旋转或转动。

齿轮部212的圆形面（和接点A215等相向的面），隔着绝缘物（未图示）安装有旋转接点（连接构件）219。

旋转接点219的一端在齿轮212的中心附近和接点B216接触。该旋转接点219，不管齿轮部212旋转或转动而位于哪个角度，都总是和接点B216接触。由此，接点B216发挥作为公用的作用。

旋转接点219的另一端，达到齿轮部212的边缘附近，因此，当齿轮部212旋转或转动时，旋转接点219的另一端，在以旋转轴218为中心的圆上移动。

该旋转点219，随着齿轮部212的旋转或转动，和接点A215或接点C217接触。

例如，如图4所示，接点A215的端部215-1和接点B216的端部216-1以及接点C217的端部217-1并列配置，接点A215的端部215-1和接点C217的端部217-1位于齿轮部212的边缘附近时，若旋转接点219的另一端接近接点A215的端部215-1，则在旋转接点219的另一端形成的凸部（未图示）和接点A215的端部215-1的背面接触。由此，经由旋转接点219，接点B216和接点C215连接而电导通。

此外，齿轮部212旋转或转动，若旋转接点219的另一端接近接点C217的端部217-1，则在旋转接点219的另一端形成的凸部（未图示）和接点C217的端部217-1的背面接触。由此，经由旋转接点219，接点B216和接点C217连接而电导通。

这样，旋转接点219和2个接点（接点B216和接点A215，或者，接点B216和接点C217）连接。

此外，旋转接点219和接点A215接触时，不和接点C217接触。另一方面，旋转接点219和接点C217接触时，不和接点A215接触。以此防止电路的短路。

此外，能够在接点A215、接点C217的各端部215-1、217-1的背面形成用于和旋转接点219接触的凸部（未图示）。

进而，齿轮部212的旋转或转动方向，也可以是向右转（顺时针），也可以是向左转（逆时针）。

切换控制单元30，对于各切换器20的中继器21，指示在接点A215和接点C217之间的切换。就是说，切换控制单元30通过使多个切换器20一起动作，具有一起切换从各充电器10-1~10-10到蓄电池BTT-1~BTT-10的充电的开始及停止的功能。

该切换控制单元30，如图5所示，具有开关部31、停止信号送出部32、齿轮动作检测部33、和电动机控制部34。

开关部31具有能够在输入商用电源的时间点切换的遥控功能。由此能够防止忘记手动切换。

此外，开关部31能够作为用户手动进行切换操作的导通-断开（ON-OFF）开关。若将该开关部31设为ON端，则充电装置1开始充电。另一方面，若将该开关部31设为OFF端，则充电停止。

此外，当蓄电池BTT充满电时，充电自身自动停止。但是，开关部31依然是被切换至ON端的状态，所以用户手动切换至OFF端。

停止信号送出部32，当从充电量检测部14接收充电停止信号时，向电动机控制部34传送停止信号。

此外，停止信号送出部32，当从充电控制部16接收充电停止信号时，向电动机控制部34传送停止信号。

齿轮动作检测部33，当检测出齿轮部212发生旋转或转动时，将检测信号向电动机控制部34传送。

在此，本实施方式的中继器21，采用限位型的鼓形开关，通过像雨刷的电动机一样在同一位置切换接点，能够通过返回伺服（returnservo）电路自由控制。此外，作为齿轮部212的动作，在从接点A到接点C为止约180°之间往返即可，所以只要设置至少一处检测齿轮部212旋转或转动的装置，就能够重复相同的动作。

例如，检测该齿轮部212的旋转或转动，能够使用限位开关、光电耦合器等检测单元。具体地说，在齿轮部212的背面立设而形成突起部，在齿轮部212旋转或转动途中能够检测出突起部的位置设置检测单元。然后，检测单元当检测到突起部时，将检测信号向齿轮动作检测部33传送。齿轮动作检测部33，当接收到检测信号时，将检测信号向电动机控制部34传送。

此外，检测单元除上述之外，能够使用例如增量式编码器、绝对编码器等。

电动机控制部34，当检测出开关部31切换至ON端时（或者，输入商用电源时），驱动各切换器20的电动机213，以使接点B216和接点A215连接。通过该电动机213的驱动，蜗杆部211旋转而齿轮部212旋转或转动，当经由旋转接点219，接点B216和接点A215连接时，充电器10开始对蓄电池BTT充电。

此外，电动机控制部34，当检测出开关切换至OFF端时，驱动各切换器20的电动机213，以使接点B216和接点C217连接。通过该电动机213的驱动，蜗杆部211旋转而齿轮部212旋转或转动，当旋转接点219和接点A215的连接脱落时，由充电器10进行的蓄电池BTT的充电停止。而且，经由旋转接点219，接点B216和接点C217连接时，由蓄电池BTT进行的向车内的电路（未图示）的电力供给开始。

进而，电动机控制部34，当接收从停止信号送出部32传送来的停止信号时，驱动各切换器20的电动机213，以使接点B216和接点C217连接。由此，齿轮部212旋转或转动，当旋转接点219和接点A215的连接脱落时，由充电器10进行的蓄电池BTT的充电停止。因此，电池充满电时，能够自动地停止充电。此外，能够防止充满电后的过充电。进而，当蓄电池BTT的温度异常发生时，能够立即停止充电。

（充电电压的输出控制）

接下来，参照图6、图7说明充电控制部中的充电电压的输出控制。

图6是示出充电电压、充电电流、电池充电量的变化的图表。图7是将蓄电池BTT的充电量和第一电压或第二电压的施加时间（切换时间）建立对应关系的充电量-切换时间对应表。

开关部31切换至ON端（或者，输入商用电源时）而充电开始时，充电量检测部14检测出蓄电池BTT的充电量，向定时发生器15传送。

定时发生器15参照充电量-切换时间对应表，基于从充电量检测部14传送来的充电量，决定切换信号的输出定时（切换时间）。例如充电量在11[Ah]附近时，能够将切换时间设为例如5[sec]。

充电控制部16从用于涓流电压的电流混合部13-1输入涓流电压，并且从用于快速电压的电流混合部13-2输入快速电压。而且，起初时，将涓流电压向蓄电池BTT供给而开始充电（图6（a））。

定时发生器15，当距充电开始经过5[sec]时，将切换信号向充电控制部16传送。

充电控制部16，当接收切换信号时，停止涓流电压的供给，接着，将快速电压向蓄电池BTT供给（图6（b））。

定时发生器15，当输出切换信号时，从充电量检测部14接收充电量，并且参照充电量-切换时间对应表，基于该充电量决定切换时间。例如，当充电量在22[Ah]附近时，能够将切换时间设为例如6[sec]。

定时发生器15，当距上次的切换信号的输出经过6[sec]时，将切换信号向充电控制部16传送。

充电控制部16，当接收切换信号时，停止快速电压的供给，接着，将涓流电压向蓄电池BTT供给（图6（c））。

在此，蓄电池BTT为锂电池时，例如市场上贩卖的100Ah容量的制品。当对该锂电池进行充电时，随着充电开始，充电量急剧上升，约10分钟左右充电电压恢复到约80%。然后，呈剩下的约20%的恢复到满电需要时间的倾向。

距充电开始约10分钟后，定时发生器15，当从充电量检测部14接收表示83[Ah]的充电量时，参照充电量-切换时间对应表，基于该充电量将切换时间决定为9[sec]。

定时发生器15，当距上次的切换信号的输出经过9[sec]时，将切换信号向充电控制部16传送。

充电控制部16，当接收切换信号时，停止快速电压（或涓流电压）的供给，接着，将涓流电压（或快速电压）向蓄电池BTT供给。

这样，定时发生器15，基于蓄电池BTT的充电量，决定切换时间，即，涓流电压或快速电压的供给时间。然后，充电控制部16遵从该被决定的切换时间，将涓流电压和快速电压交互地向蓄电池BTT供给。

此外，定时发生器15，通过随着二次电池（蓄电池BTT或组电池200）的充电量的增加，以使充电控制部16中的第一电压（涓流电压）及（或）第二电压（快速电压）的输出时间变长的方式进行控制，具有作为“输出控制部”的功能。

通过进行这样的动作，充电装置1，能够将具有既定的电压值的涓流电压，和具有和该涓流电压不同的既定的电压值的快速电压交互地输出，以一定的电压值以上的电压值对蓄电池BTT进行充电。

此外，如图7所示，能够随着蓄电池BTT的充电量的增加，使切换时间变长。就是说，随着蓄电池BTT的充电量的增加，定时发生器15，以使充电控制部16中的涓流电压和快速电压各自的输出时间逐渐变长的方式控制。由此，充电电压的电压波动周期（参照图6）逐渐变长。因此，充电电流变大，所以能够缩短充电时间。

例如，如图6所示的情况下，14V的蓄电池BTT的有效电压范围，是从11V到16.8V的补充时间（充电）的范围，估计约35分钟完成充电。在图6中，为方便，也示出了从0V到11V之间，但是只要不是极端的场合下，汽车等中蓄电池BTT的电压变为0的情况不可能发生，所以可以看成不需要包含在充电时间内。

另外，图7所示的“切换时间”，设为涓流电压和快速电压的共同的切换时间，但是并不局限于此，能够将涓流电压的切换时间和快速电压的切换时间个别地设定。例如，在同样的“蓄电池BTT的充电量”中，能够将涓流电压的切换时间，设定为比快速电压的切换时间更长，或者设定为更短。

此外，图7所示的“蓄电池BTT的充电量”和“切换时间”的各值，是为方便说明本实施方式的“充电电压的输出控制”而设定的值。因此，这些“蓄电池BTT的充电量”和“切换时间”的各值，并不局限于图7所示的值，能够对应成为充电对象的电池的性能等任意地设定。

进而，图7所示的“切换时间”，设为涓流电压和快速电压的共同的切换时间，但是并不局限于此，作为对涓流电压或快速电压中的一个适用的时间，另一个能够设定为即使蓄电池BTT的充电量增加也不会变长（和蓄电池BTT的充电量没有关系，每次的输出时间为相同时间）。但是，对快速电压适用同图所示的“切换时间”最理想。这是因为随着蓄电池BTT的充电量的增加，将充电电流变大的情况最理想。

进而，定时发生器15，通过以随着蓄电池BTT的充电量的增加，使充电控制部16中的第一电压（涓流电压）和第二电压（快速电压）的输出时间（供给时间）变长的方式进行控制，具有作为“输出控制部”的功能。

此外，在图6中，快速电压的施加为4次，涓流电压的施加为5次，但是快速电压和涓流电压的切换控制，遵从图7所示的切换时间而进行，所以这些快速电压和涓流电压的施加次数，在充电时间（图6中为35分钟前后）之间进行相当多的次数。

如以上说明，根据本实施方式的充电器及充电装置，因为将具有既定的电压值的涓流电压和具有和该涓流电压不同的既定的电压值的快速电压交互地输出而进行电池的充电，所以充电电压不是从0V急剧地供给，而是供给作为从既定的电压值上升的电压。由此，能够减轻电池的电极板的负担，能够抑制电极板绝缘体的耐压的低下、机械性劣化。

此外，因为成具备多个充电器，多个电池（蓄电池）分别连接专用的充电器而充电的结构，所以能降低充电电压，增大充电电流。因此，能够缩短各个电池的充电时间，能够大幅缩短组电池整体的充电时间。

以上，说明了本发明的充电器及充电装置的优选实施方式，但显然本发明涉及的充电器及充电装置并不只局限于上述实施方式，在本发明的范围内能够实行各种变更。

例如，在上述实施方式中，展示了充电装置具备多个充电器的结构，但是并不局限于具备多个充电器的结构，例如，如图8所示，能够使充电装置分别具备充电器和切换器各一个。此时，使充电器为如图2所示的结构，通过以图6所示的推移控制充电电压、充电电流，能够缩短充电时间。此外，切换器通过成如图3所示的结构，能够切换向电池充电的ON-OFF。

产业上的利用可能性

本发明为涉及向电池充电的发明，所以能够使用于进行充电的设备、装置。

符号说明

1充电装置；10充电器；11逆变器电源（第一输出部、第二输出部）；14充电量检测部；15定时发生器（输出控制部）；16充电控制部；20切换器；21中继器（继电器）；211蜗杆部；212齿轮部；215接点A（第一接点）；217接点C（第二接点）；219旋转接点（连接构件）；30切换控制单元；BTT蓄电池。

Claims

1.一种充电器，对二次电池进行充电，其特征在于，具备：

第一输出部，输出第一电压；

第二输出部，输出具有比所述第一电压更高的电压值的第二电压；

充电控制部，充电开始时，输入所述第一电压和所述第二电压并交互输出，将此作为充电电压向所述二次电池供给；

充电量检测部，测量所述二次电池的充电量；以及

输出控制部，基于开始向所述二次电池供给所述第一电圧时的所述二次电池的充电量，决定该第一电圧的输出时间，并且基于开始向所述二次电池供给所述第二电圧时的所述二次电池的充电量，决定该第二电圧的输出时间，

该输出控制部，以随着所述充电量的增加，使所述充电控制部中的所述第二电压的输出时间依次变长的方式进行控制。

2.一种充电装置，对多个二次电池进行充电，其特征在于：

具备多个根据权利要求1所述的充电器，

各充电器和所述二次电池一对一连接。

3.如权利要求2所述的充电装置，其特征在于：

在所述二次电池和所述充电器之间具备切换器，

该切换器切换第一路径和第二路径，所述第一路径断开所述多个二次电池各个之间而连接所述充电器和所述二次电池，所述第二路径断开所述充电器和所述二次电池而联结所述多个二次电池各个之间。

4.如权利要求3所述的充电装置，其特征在于：

所述切换器具备切换所述第一路径和所述第二路径的继电器，

该继电器具有：

第一接点，和所述第一路径连接；

第二接点，和所述第二路径连接；

连接构件，和该第一接点或第二接点的任意一个连接；

齿轮部，通过旋转或转动来移动所述连接构件；

蜗杆部，使该齿轮部旋转或转动。