CN1255897C

CN1255897C - 2次电池的充电方法和充电器

Info

Publication number: CN1255897C
Application number: CNB951918044A
Authority: CN
Inventors: 武智裕章; 小野朋宽; 铃木正人
Original assignee: Yamaha Motor Co Ltd
Current assignee: Yamaha Motor Co Ltd
Priority date: 1994-12-26
Filing date: 1995-12-25
Publication date: 2006-05-10
Anticipated expiration: 2015-12-25
Also published as: US5864224A; WO1996020511A1; ES2250979T3; DE69534489T2; EP0760532A4; CN1145695A; JP3902253B2; EP0760532B1; EP0760532A1; DE69534489D1; JPH08236160A

Abstract

本发明提供一种可以防止对2次电池造成损害的在低温和高温下充电和长时间充电从而可以提高循环寿命的2次电池的充电方法和充电器。是一种从充电装置向2次电池供给基本上恒定的电流进行恒定电流充电的2次电池的充电方法。当满足A：开始进行2次电池的充电经过规定的时间后电池电压出现峰值时、B：2次电池的温度超出规定的范围时、C：从向2次电池充电开始经过规定的时间时中的任何一个条件时就结束恒定电流充电。

Description

2次电池的充电方法和充电器

技术领域

本发明涉及作为带辅助动力的自行车等电动车辆等的电源使用的极佳的2次电池的充电方法和充电器。

背景技术

众所周知，例如装载在带辅助动力的自行车上的2次电池是利用家用电源进行充电的，作为这种电池，是NiCd(镍镉)电池。NiCd电池的充电是通过检测电池电压进行控制的。即，开始进行充电时，电池电压逐渐地上升，不久便基本上恒定，在达到充满电状态之前，一度出现峰值。并且，控制当检测到电压从峰值下降(-ΔV)时就结束充电。或者，在控制的同时用定时器对充电时间进行计时，当满足检测到(-ΔV)和定时器计时结束这两者中的任一条件时，或者当两个条件都满足时就控制充电结束。

然而，众所周知，例如NiCd电池的充电对温度条件是非常敏感的。因此，进行充电时，如果不进行与电池的温度对应的控制，将会对电池的循环寿命产生不良影响。但是，目前尚未提供考虑电池温度的充电方法。

发明内容

本发明就是鉴于上述情况而开发的，目的在于提供一种通过与电池温度对应地进行适当的处理可以提高循环寿命的2次电池的充电方法。

为了解决上述问题，在本发明中，一种2次电池的充电方法，其包括从充电装置向2次电池供给总体上恒定的第1电流的步骤，包括以下步骤：把2次电池和充电装置连接起来之后，检测2次电池的温度是否在预定范围内；

在2次电池的温度是在预定范围内的情况下，允许提供第1电流；并且，当满足

A：从开始供给第1电流的起经过预定的时间后2次电池电压已到达峰值、

B：所述2次电池的温度已超出预定的范围、

C：从第1电流的供给开始经过预定的时间

其中的一个条件时就停止上述第1电流的供给。

另外，在本发明中，在满足上述条件A或B而结束上述恒定电流充电后，进行供给比上述恒定充电电流低的基本上恒定的电流的第2恒定电流充电。

另外，在本发明中，在结束上述第2恒定电流充电后，等到上述2次电池的温度降低到规定温度时，就进行表示充电结束的显示。

另外，在本发明中，进行上述第2恒定电流充电时，当上述2次电池的温度处于规定的温度范围以外时，就停止上述第2恒定电流充电或者不开始进行上述第2恒定电流充电，等到上述2次电池的温度到达规定的温度范围内时，才进行上述第2恒定电流充电。

另外，在本发明中，在满足上述条件C结束上述恒定电流充电后，等到上述2次电池的温度降低到规定温度时就进行表示充电结束的显示。

另外，在本发明中，在上述恒定电流充电或上述第2恒定电流充电结束后，检测上述2次电池的电压，当上述电压未达到规定电压时，就再次进行上述恒定电流充电。

另外，在权利要求8所述的发明中，由于上述2次电池的温度在上述规定范围中是上限以上，所以等到上述2次电池的温度低于上述上限时，再等待一规定时间才开始向上述2次电池供给电流。

另外，在本发明中，一种能够向2次电池供给总体上恒定的电流的电池充电器，包括：

具有生成恒定电流的电流产生装置、

计量从上述2次电池的充电开始的时间的计数装置、

检测上述2次电池电压的电压检测装置、

检测上述2次电池的温度的温度检测装置；和

控制将上述电流产生装置的上述恒定电流供给上述2次电池的控制装置，在温度检测装置所检测的温度处于预定范围的情况下，控制装置开始对所述2次电池供电，并且，当满足

A.在上述计数装置计出从供电开始经过预定时间后、上述电压检测装置所检测的电压已到达峰值、

B.上述温度检测装置所检测的温度已超出预定范围、

C.上述计数装置已计量预定时间

其中的一个条件时，上述控制装置就停止供给上述电流。

另外，在本发明中，上述恒流装置生成比第1电流值低的第2电流值的电流，充电开始时，上述控制装置控制以上述第1电流值对上述2次电池进行恒定电流充电，在上述计时装置的计量时间经过规定时间后，上述电压检测装置的检测电压出现峰值时或者上述温度检测装置的检测温度超出指定范围时，上述控制装置就控制以上述第2电流值对上述2次电池进行恒定电流充电。

另外，在本发明中，还具有检测以上述第2电流值进行的恒定电流充电结束的检测装置和在该检测后当上述温度检测装置的检测温度降低到规定温度时就显示充电结束的显示装置。

另外，在本发明中，以上述第2电流值进行恒定电流充电时，当上述温度检测装置的检测温度是在规定温度范围以外时，上述控制装置就控制停止上述第2电流值的恒定电流充电或不开始进行充电，当上述检测温度到达规定温度范围内时，就以上述第2电流值进行恒定电流充电。

另外，在本发明中，还具有当上述计时装置的计量时间经过规定时间后检测向上述2次电池供给上述恒定电流是否结束的检测装置和在该检测后当上述温度检测装置的检测温度降低到规定温度时就显示充电结束的显示装置。

另外，在本发明中，在以上述第1电流值或上述第2电流值的充电结束时，当上述电压检测装置的检测结果未达到规定电压时，上述控制装置就控制再次以上述第1电流值进行恒定电流充电。

另外，在本发明中，还具有当上述温度检测装置的检测温度在上述规定范围内是上限以上时从上述2次电池的温度低于上述上限的时刻开始计量时间的第2计时装置，在上述第2计时装置的计量时间经过了规定时间后，上述控制装置就控制开始向上述2次电池供给电流。

(作用)

如果采用所述的发明，则只要满足2次电池的电压、温度和充电时间中的任何一个条件，就结束恒定电流充电，所以可以防止能对2次电池造成损害的在高低温下的充电和长时间的充电。因此，可以提高2次电池的循环寿命。

如果采用所述的发明，则即使将2次电池与充电装置连接起来也不立即开始充电，而要等到2次电池的温度达到规定范围内才开始充电。因此，不仅可以防止在高温下的充电，而且还可以防止对2次电池造成损害的在低温下的充电。

如果采用所述的发明，则在恒定电流充电之后，还要供给比其低的大致恒定的电流进行第2恒定电流充电，所以可以进行无充电不足的精密的充电。另外，由于以低电流进行第2恒定电流充电，所以还可以防止过充电。

如果采用所述的发明，则当2次电池的温度降低到规定温度时就进行表示充电结束的显示，所以，可以防止在高温下进行充电引起的对2次电池的损害。

如果采用所述的发明，则即使在第2恒定电流充电时也能防止在高温或在低温下充电引起的对2次电池的损害。

充电结束后，如果2次电池与充电器仍连接着长时间放置时，电压将会由于自行放电而降低。如果采用权利要求7或15所述的发明，则2次电池的电压未达到规定电压时将再次进行恒定电流充电，所以，可以保证最终的充电电压即充电量，有充电结束的显示时，可以获得一定能进行某一一定量的充电的可靠性。

如果采用所述的发明，则当2次电池的温度下降到预先设定的上限值时，然后继续等待使2次电池的温度降低，所以，可以将温度范围的上限值设定为某一比较高的温度。另一方面，若降低上限值，则在夏季等周围温度高时，虽然可以考虑永远不开始充电，但是，如果采用本方法，即使在夏季等外界气温高时，也可以使2次电池的温度小于上限值并进行以后的处理。

附图说明

图1是表示充电器和2次电池的简略的电路图。

图2(A)是热敏电阻与充电控制部的连接图，图2(B)是另一例图。

图3是表示热敏电阻周围的温度与输出电压的关系的曲线图。

图4是本发明的第1实施例的状态转换图。

图5是本发明的第2实施例的状态转换图。

图6是本发明的第3实施例的状态转换图。

图7是本发明的第4实施例的状态转换图。

具体实施方式

A.第1实施例

下面，参照图1～图4说明本发明的第1实施例。图1是用于实施本发明的充电器A与2次电池B连接的简略的电路图。首先，说明2次电池B的结构。图中，符号1是电池盒。由相互串联连接的NiCd电池构成的多个单电池(单元)2配置在电池盒1的内部。另外，带状的加热器4绕在单电池2的外周部，各加热器4、...串联连接。另外，热敏电阻5配置在电池盒1的内部。并且，单电池2、加热器4和热敏电阻5与连接器6的插座6a连接。

然后，说明充电器A的结构。图中，符号10是控制充电器A的各部分的充电控制部，充电控制部10向充电部11供给用于进行充电的控制信号。将家用电源与充电部11连接，根据充电控制部10的控制向2次电池B供电或停止供电。另外，充电控制部10向FET(场效应晶体管)12的栅极供给继电器控制信号，借此使励磁电流通过线圈13a，控制继电器13的通/断。

当继电器13接通时，家用电源就通过连接器6向加热器4供电，对单电池2进行加热。另一方面，热敏电阻5的输出电压由充电控制部10进行检测，充电控制部10根据热敏电阻5的输出电压即表示单电池2的温度(电池温度)的信号控制继电器13。连接器6的插头6b与插座6a连接，可以自由地插入拔出。另外，虽然图中未示出，但是，检测2次电池B的电压的电压检测部安装在充电器A内，2次电池的电压值输入充电控制部10。

图2(A)是表示热敏电阻5与充电控制部10连接的详细图。如图所示，热敏电阻5的一端通过连接器6与直流电源(例如+5V)连接，另一端接地。另外，电阻R与热敏电阻5的一端连接，电阻R和热敏电阻5的中间部与充电控制部10连接。利用这样的电路，向充电控制部10输出的电压随热敏电阻5的温度而变化。图3是表示热敏电阻5周围的温度与向充电控制部10输出的电压的关系的曲线图。如图所示，当热敏电阻5的周围温度上升，因而热敏电阻5的电阻减小时，向充电控制部10输出的电压便减小。

在通常的使用状态下，由于热敏电阻5周围的温度为0～40℃，由图3可知，向充电控制部10输出的输出电压为1.3～3.2V。但是，将连接器6分离时，就变成接近电源电压(+5V)的值。因此，充电控制部10根据热敏电阻5的正常电压值可以判断是否连接着连接器6。该判断被用于后面所述的充电控制。并且，为了进行该判断，充电控制部10例如将1.5V～4.0V作为使用范围进行存储，当检测到超出该范围的电压时就断定未连接连接器6。

具体地说，就是将充电器A的电源电压利用电阻进行分压，生成4.0V(上限值)，将4.0V供给比较电路的-端，将热敏电阻5的输出电压供给其+端(图中未示出)。这里，当热敏电阻5的输出电压上升到4.0V时，比较电路的输出为高电平，这时，就断定未连接连接器6。另一方面，当热敏电阻5的输出电压下降到4.0V时，比较电路的输出为低电平，这时，就断定连接着连接器6。对于1.5V(下限值)，没有设置比较电路，因为未连接连接器6时热敏电阻5的输出电压一定大于4.0V，所以，不必进行判断。

图2(B)是表示热敏电阻5与充电控制部10连接的另一例图。在本例中，热敏电阻5的一端通过连接器6与直流电源(例如+5V)连接，另一端与充电控制部10连接。另外，热敏电阻5的另一端通过电阻R接地。在这一电路中，当热敏电阻5的周围温度上升，热敏电阻5的电阻减小时，向充电控制部10输出的电压增加。并且，在通常的使用状态下，向充电控制部10输出的输出电压为1.5～3.7V，但是，将连接器6分离时，就变为0～1V。因此，这时，充电控制部10也可以根据热敏电阻5的输出电压值判断是否连接着连接器6。

具体地说，就是将充电器A的电源电压利用电阻进行分压，生成1.5V(下限值)，将1.5V供给比较电路的+端，将热敏电阻5的输出电压供给其-端(图中未示出)。这里，当热敏电阻5的输出电压上升到1.5V时，比较电路的输出成为低电平，这时，就判定连接着接续器6。另一方面，当热敏电阻5的输出电压下降到1.5V时，比较电路的输出变为高电平，这时，就断定未连接连接器6。对于4.0V(上限值)，不设置比较电路，因为未连接连接器时热敏电阻5的输出电压一定小于1.5V，所以，没有必要进行判断。

下面，说明使用上述结构的充电器A和2次电池B进行充电的顺序。图4是充电器A的状态随时间的转换图。图中，步S1～S7表示正常地进行充电时的处理，先说明这些处理。在本实施例中，为了向使用者显示充电的状态，采用使LED点亮、熄灭和闪烁中的某一种状态，此外，对于闪烁，使用周期长的闪烁和周期短的闪烁2种。在下面的说明中，在每一处理步骤都说明LED的状态。

为了开始进行充电，首先将充电器A与家用电源连接(步S1)。这样，充电器A的充电控制部10便动作。然后，充电控制部10根据热敏电阻5一侧的电压判断充电器A的插头6b是否已插入2次电池B的插座6a内(步S2)。

这里，当热敏电阻5的周围的温度例如为15℃时，向充电控制部10输出的输出电压为3V(参见图3)。因此，当插头6b插入到插座6a内时，由于输出电压是在预先存储的使用范围内，所以，充电控制部10就断定两者已连接，并进入步S3。另一方面，当插头6b未插入插座6a内时，由于输出电压在预先存储的使用范围之外(在本实施例中，为在电源电压+5V附近)，所以，充电控制部10就断定两者未连接。并且，充电控制部10反复进行步S2的判断，直至插头6b插入到插座6a内为止。

然后，在步S3，充电控制部10判断热敏电阻5检测的电池温度是否在指定的范围(T1～T2℃)内。当电池温度下降到T1℃时，充电控制部10就将继电器13接通，向加热器4供电。另一方面，当电池温度在T2℃以上时，就等待电池温度降低，直至小于T2℃。之所以这样控制充电开始的电池温度，是因为如果在低温(即小于T1℃)下进行充电，充电效率很低，容易造成充电不足，而且单电池2内部的电解液将变成气体，从而寿命变短。另外，如果在高温下进行充电，种种实验表明将会对2次电池的循环寿命产生不良影响。在本实施例中，如后面所述，将充电时的最高温度设定为T3℃，在比其低的温度(小于T2℃)下开始进行充电。另外，当进入步S3时，此前处于熄灭状态的LED开始以长的周期发生闪烁。这样，使用者便可知道充电是上述等待状态。

如上所述，当电池温度到达指定范围内时，就进入步S4，开始向单电池2、...供电即开始进行充电。这时，LED点亮，使用者可以知道充电已开始。该充电以例如1.5A的一定的电流值进行。另外，在充电开始的同时，装在充电控制部10内的定时器(图中未示出)开始进行计时。从该定时器计时开始经过相当时间(t1)时，如后文所述，停止供电，进入步S7，结束充电。此外，在步S4，当电池温度下降T1℃时，也进入步S7。关于这一点，后面再详细说明。

如前所述，在步S4中开始进行充电时，电池电压逐渐上升，不久便基本上保持一定，在达到充满充电状态之前，一度出现峰值后又降低。并且，充电处理在检测到电压从峰值降低了(-ΔV)时就结束1.5A的恒定电流充电，并进入步S5。另外，有时在开始充电后不久电池电压不稳定，会发生超过(-ΔV)的电压降。因此，在本实施例中，使装在充电控制部10内的检测延迟定时器(图中未示出)动作，在充电开始后经过规定的时间就进行(-ΔV)的检测。

1.5A的恒定电流充电除了检测上述(-ΔV)外，当电池温度达到充电结束温度即上述充电的最高温度T3℃时也结束充电。即，检测到(-ΔV)和充电结束温度T3℃中的任意一个时就进入步S5。之所以使充电结束温度T3℃高于充电开始的阈值(T2℃)，是因为通过充电，2次电池B的温度将上升。这样，在本实施例中考虑了电池温度后，通过结束1.5A的恒定电流充电，就不会对2次电池B造成损害。

通过设定充电结束温度T3℃，根据以下理由，在充电开始后经过规定时间便可进行充电结束温度T3℃的检测。即，有时也可以将充电结束温度设定为低于T3℃的T2℃。这时，在步S4，就以电池温度小于T2℃为条件开始进行1.5A的恒定电流充电，但是，可以认为由于电池温度检测的离散性，充电开始之后检测温度就会达到T2℃。另一方面，在充电开始之后不久，由于2次电池的吸热反应，电池温度将降低，所以，如果充电开始后经过规定的时间，开始进行充电结束温度T3℃的检测，就不会发生将上述检测温度作为充电结束温度T3℃进行检测。

然后，在步S5，根据在什么样的条件下从步S4进入步S5，便可知道LED的发光状态。即，根据(-ΔV)的检测进入步S5时，LED就熄灭。另一方面，通过电池温度达到充电结束温度T3℃进入步S5时，LED就以短的周期发生闪烁。这样，使用者根据2次电池的温度异常便可知道步S4的处理结束。

在步S5，以比在步S4低的电流值(例如0.5A)进行恒定电流充电(第2恒定电流充电，以后，将该充电称为“追加充电”)。即，在1.5A的恒定电流充电中，在检测到(-ΔV)的时刻，2次电池的单电池2不一定全部达到了满充电状态。但是，如果在检测到(-ΔV)之后还继续进行1.5A的恒定电流充电，有可能变为过充电状态。因此，在本实施例中，通过以0.5A的低电流值进行追加充电，便可进行没有充电不足的充电。这种追加充电的时间利用定时器(图中未示出)进行设定，当经过了设定时间(t2)时就进入步S7，结束充电。

进入步S7后，LED也仍然是熄灭状态。这样，在进行正常的充电时，在步S5和步S7中，LED处于熄灭状态。因此，使用者在步S5的处理还未结束时也可以考虑通过切断电源使充电结束。但是，由于步S4的结束实际上充电就结束了，所以，2次电池在使用上已没有问题。

以上，就是正常充电时的处理顺序。下面，说明非正常充电时的处理顺序。首先，在1.5A的恒定电流充电(S4)中，即使经过了相当时间，也可能发生既未检测到电压降低(-ΔV)也未检测到充电结束温度T3℃。这时，如果继续进行1.5A的恒定电流充电，由于会对2次电池造成过充电等损害，所以，在步S4，开始进行1.5A的恒定电流充电，经过设定时间(t1)后进入步S7，停止充电。只要持续进行断定时间的1.5A的恒定电流充电，就可以认为充电达到了满充电状态或接近充满的状态，所以，在本实施例中，不进入0.5A的恒定电流充电(步S5)而直接停止充电。

另外，还可以设想在室内开始进行充电后，由于暖气停止等原因室温达不到T1℃。这时，如果进行充电，如前所述，就会发生在单电池2内部发生气体的对电池寿命产生重大不良影响的现象。因此，在步S4，当电池温度小于T1℃时，就进入步S7，停止充电。并且，这时，使LED以短的周期发生闪烁，通知使用者提高温度。在电池温度接近T1℃的状态下从步S3进入步S4时，由于充电开始时的吸热反应引起温度降低，电池温度将达不到T1℃。这时，如果停止充电，就不能满足使用，所以，和检测充电结束温度T3℃时一样，利用检测延迟定时器，在开始进行充电后经过规定时间才进行电池温度的检测。

另外，如前所述，如果在电池温度高于T3℃的状态下进行充电，就会对2次电池产生不良影响。因此，在步S4，当电池温度达到充电结束温度T3℃时，就进入步S5，并且必须避免直接进行0.5A的恒定电流充电。因此，在步S5，判断电池温度是否高于T3℃，当高于T3℃时，就进入步S8，等待其达到适当的温度。因此，由于电池温度高于T3℃，所以，从步S4进入步S5时，便立即从步S5直接进入步S8。

这时，为了通知使用者电池温度的异常是在哪个处理阶段发生的，可以改变LED的发光方法。即，在步S4，不发生温度异常，但是，在步S5进行追加充电时，电池温度达到T3℃后进入步S8时，由于不是重大的异常，所以，LED处于熄灭状态。另一方面，在步S4，电池温度达到T3℃时作为不能不考虑的异常而使LED以短的周期发生闪烁。

在步S8，当电池温度超过T3℃时，就等待2次电池B自然冷却，直至成为比T3℃略低的规定温度为止。并且，当电池温度低于上述规定温度时，就返回步S5，再次进行0.5A的追加充电。并且，当0.5A的追加充电结束时，就进入步S7，结束充电。另外，在步S8中的等待期间，有时从0.5A的追加充电一开始就经过了上述设定时间(t2)。这时，就进入步S8，结束充电。

在步S7，当在步S4中电池温度低于T1℃而停止充电时和在步S4中电池温度高于T3℃而停止1.5A的恒定电流充电时，使LED以短的周期发生闪烁，对于除此以外的情况，使LED熄灭。因此，使用者在充电过程中就可以知道单电池2发生的不能不考虑的异常。

在上述2次电池的充电方法中，在步S4，只要满足2次电池的电压、温度和充电时间中的任何一个条件，就结束恒定电流充电，所以，可以防止对2次电池造成损害的在高低温下的充电和长时间的充电。因此，可以提高2次电池的循环寿命。

另外，在上述实施例中，本发明除了上述的效果外，还具有以下效果。即，在步S4，只要满足2次电池的电压、温度和充电时间中的任何一个条件，就结束恒定电流充电，所以，可以防止对2次电池造成损害的在高低温下的充电和长时间的充电。因此，可以提高2次电池的循环寿命。

在上述实施例中，即使将2次电池B与充电器A连接也不立即开始充电，而是等待2次电池B的温度达到规定范围内(步S3)。因此，不仅可以防止在高温下的充电，而且可以防止对2次电池造成损害的在低温下的充电。另外，由于在1.5A的恒定电流充电之后进行0.5A的追加充电，所以，可以进行不会充电不足的精密的充电，同时，由于追加充电的电流值小，所以，还可以可靠地防止过充电。

在上述实施例中，即使将2次电池B与充电器A连接也不立即开始充电，而是等待2次电池B的温度达到规定范围内(S3)。因此，可以可靠地防止对2次电池造成损害的在高低温下的充电。另外，由于在1.5A的恒定电流充电之后进行0.5A的追加充电，所以，可以进行不会充电不足的精密的充电，同时，由于追加充电的电流值小，所以，还可以可靠地防止过充电。

在上述实施例中，由于用加热器4将各单电池2覆盖，所以，可以将单电池2均匀地加热，从而可以正确地进行充电时的温度控制。此外，由于根据热敏电阻5的输出电压判断连接器6的连接状态，所以，可以大幅度地减少用于构成该电路的成本。

在上述实施例中，在进行1.5A的恒定电流充电时，当电池温度低于T1℃时就进入步S7，停止充电，所以，使用者在开始充电后在短时间内通过观察表示温度异常的LED的显示，便可知道是由于低温引起的温度异常。因此，使用者就可以采取换一个房间重新充电等适当的措施。另外，在上述实施例中，由于用加热器4将各单电池2覆盖，所以，可以将单电池2均匀地加热，从而可以正确地进行充电时的温度控制。

在上述实施例中，由于利用热敏电阻5与充电控制部10的连接判断是否连接着连接器6，所以，不需要进行该判断的特别的线路和部件，仅靠充电控制部10的软件就可以进行连接状态的判断，非常经济。另外，即使2次电池B是过放电状态或发生短路，也可以丝毫不受这些事故影响地进行连接状态的判断。

B.第2实施例

下面，参照图5说明第2实施例。本实施例与第1实施例的不同之处，是在上述第1实施例的步S5与步S7之间插入等待2次电池的温度降低的步S6，在步S4中经过规定时间(t1)时就进入步S6和从步S8进入步S6。除此以外的动作和第1实施例基本上相同，所以，对相同的动作，说明从略。

首先，在步S4，开始进行1.5A的恒定电流充电，经过设定时间(t1)时，就停止供电，进入步S6，等待2次电池B的温度降低。另一方面，在步S4，当电池温度低于T1℃时，和第1实施例一样，进入步S7，停止充电。

另外，在结束了向2次电池供电之后，单电池2的温度上升，如果在该状态下进行放电，能确认产生2次电池的寿命降低等种种不良影响。因此，在第2实施例中，在0.5A的追加充电(步S5)结束之后，当电池温度降低到规定温度(略高于T2℃的温度)时就结束充电。并且，在第2实施例中，为了表示在正常的温度下结束了充电，在步S5和步S6使LED点亮，进入步S7时将其熄灭。

另外，在第1实施例中，从步S8进入步S7后，就结束充电，但是，在第2实施例中，进入步S6后，等待2次电池达到上述规定温度。并且，当2次电池达到规定的温度时就进入步S7，结束充电。另外，为了表示充电结束，在步S8不论对于哪种情况都使LED点亮，经过步S6进入步S7后，使LED熄灭。但是，在1.5A的恒定电流充电(步S4)中，在电池温度低于T1℃而停止充电时和电池温度高于T2℃而进入0.5A的追加充电时，为了通知发生了温度异常，使LED以短的周期发生闪烁。

在上述第2实施例中，当然可以获得和第1实施例同样的效果，由于是等待2次电池B降低到规定温度后结束充电并且进行表示充电结束的显示，所以，使用者在确认LED熄灭之后便可使用2次电池。因此，可以防止通过使2次电池在高温下放电引起的对2次电池造成的损害，从而可以提高循环寿命。

C.第3实施例

下面，参照图6说明本发明的第3实施例。第3实施例在进行以下补充充电方面与上述各实施例不同。即，在步S6之后，检测充电结束后的2次电池的电压，同时判断电压是否小于规定电压(步S9)。并且，当断定电压小于规定电压时，就返回步S4，再次进行1.5A的恒定电流充电。并且，当满足检测到电压降低(-ΔV)时、或电池温度达到充电结束温度T3℃时或开始进行1.5A的恒定电流充电后经过设定时间(t1)时的任何一个条件时就停止第2次的1.5A的恒定电流充电，然后，进入步S6。另外，在步S4，当电池温度低于T1℃时，就进入步S9，停止充电。另外，在第3实施例中，还使用检测延迟定时器，在经过规定时间后进行(-ΔV)的检测和电池温度的检测。

在上述第3实施例中也和上述各实施例一样，可以提高2次电池的循环寿命。特别是在充电结束后，如果2次电池与充电器连接着长时间放置，也会由于自行放电而引起电压降低，但是，在本实施例中，当2次电池的电压未达到规定电压时再次进行1.5A的恒定电流充电，所以，可以保证最终的充电电压即充电量，在有充电结束的显示时，可以获得一定进行了某一一定量的充电的可靠性。

D.第4实施例

下面，参照图7说明本发明的第4实施例。第4实施例与上述第1实施例的不同之处，主要是将等待充电的程序设为2种，以及还检测充电器A的内部温度，控制充电。下面，就以这些不同点为中心说明第4实施例。

图4中的步S1和步S2的处理，与第1实施例相同。其次，在步S3中，和第1实施例一样，判断由热敏电阻5检测的电池温度是否在规定范围(T1～T2℃)内。当电池温度降低到T1℃时，充电控制部10就将继电器13接通，向加热器4供电。另一方面，当电池温度高于T2℃时，就等待电池温度降低，直至低于T2℃。另外，当进入步S3时，开始使在此之前处于熄灭状态的LED以长的周期发生闪烁。这样，使用者便可知道充电处于上述等待状态。

另外，在步S3中，判断充电器A的内部温度是否低于T4℃。这是因为如果充电器A的内部达到远远超过环境温度的温度时，充电器A内的电子元件将被破坏。这样，当电池温度和充电器A的内部温度达到规定范围内时，就进入步S4，向单电池2、...供电即开始进行充电。这时，假定2次电池的容量是5Ah，就以5×0.3A的一定的电流值进行充电(以后，将这种充电称为0.3C恒定电流充电，另外，将5×0.1A的情况称为0.1C恒定电流充电)。这时，使LED点亮，使用者可以知道已开始充电。关于在步S4中的处理，后面再详细说明。

这里，在步S3中，当等待到电池温度低于T2℃时，在第4实施例中，就进入步S3′，等待规定的时间。这是为了将电池温度的上限值T2℃设定得尽可能低，而又必须在偏离常温不太大的范围内进行充电，另一方面，在与常温差别很大的温度下，例如在夏季等可能会发生不论等待多长时间也不会达到T2℃的情况。因此，在本实施例中，通过将上限值T2℃设定为某一较高的值，就可以解决这种问题，同时通过在步S3′等待充电，便可使电池温度大大低于上述上限值T2℃。

在步S3′中的等待充电是等待设定的时间(t3)，经过设定时间(t3)后，就进入步s4，进行0.3C恒定电流充电。但是，当环境温度上升时，也可以认为在步S3′的等待期间电池温度已高于上述上限值T2℃。因此，这时就返回步S3，再次进行最初的等待充电。在步S3′进行等待充电的期间，为了表示是等待状态，使LED以长的周期发生闪烁。

然后，在步S4，当检测到电压降低(-ΔV)时，就结束0.3C恒定电流充电，并进入步S5。这时，和第1实施例一样，使检测延迟定时器(图中未示出)动作，在开始进行充电后经过规定的时间时，进行(-ΔV)的检测。另外，除了检测到上述(-ΔV)以外，当电池温度达到充电的最高温度T3℃(T2＜T3)时，1.5A的恒定电流充电也结束，并进入步S5。这时，在开始进行充电后经过规定时间时，进行充电结束温度T3℃的检测。

以上，是正常地进行步S4中的充电时的处理。当不是正常地进行1.5A的恒定电流充电时，就进入步S7，结束充电。下面，说明从步S4进入步S7时的条件。首先，在1.5A的恒定电流充电中，即使经过了设定时间(t1)既未检测到电压降低(-ΔV)又未检测到充电结束温度T3℃时，就进入步S7，停止充电。这时，可以认为已进入充满电或接近充满电的状态，所以，在本实施例中，就进入步S7，停止充电，为了表示充电结束，将LED熄灭。

此外，在步S4中，在室内开始进行充电后，有时会由于暖气停止等原因而室温达不到T1℃，所以，当电池温度低于T1℃时，就进入步S7，停止充电。另外，在电池温度接近T1℃的状态下，从步S3进入步S4时，有时会由于充电开始时的吸热反应引起的温度降低而使电池温度达不到T1℃，所以，这时，就利用检测延迟定时器在开始进行充电经过指定时间后，进行电池温度T1的检测。另外，在步S4，当充电器A的内部温度达到T4℃时，也进入步S7，停止充电。此外，在充电器A的插头6b插入2次电池B的插座6a内后，尽管在步S2的电池连接状态判断的结果是“是”，有时由于断线等原因也会不能供给充电电流。这时，充电控制部10就识别为设在充电部11内的电流传感器(图中未示出)的检测值为0，并进入步S7，停止充电。在以上情况下，使LED以短的周期发生闪烁，通知使用者发生了异常，不能进行充电。

其次，在步S5，和第1实施例一样，进行0.5A追加充电，从追加充电开始经过了设定时间(t2)时，就进入步S7，结束充电，将LED熄灭。在本实施例的步S5中，即使在电池温度达到充电结束温度T3℃而进入步S5的情况下，也使LED熄灭。另外，在步S5中，当充电器A的内部温度达到T4℃时，就进入步S7，停止充电。另外，在电池连接状态判断的结果是“是”时，还可以认为由于断线等原因从中途不能供给充电电流，所以，这时也进入步S7，停止充电。这时，为了通知使用者发生了异常，也使LED以短的周期发生闪烁。

另外，在步S5中，当电池温度超过充电结束温度T3℃时，就进入步S8，等待降低到适当的温度，当降低到适当的温度时，就返回步S8，继续进行追加充电。这时，在步S8等待的期间，当经过了设定时间(t2)时，就进入步S7，结束充电。这时，可以认为充分地进行了充电，所以，将LED熄灭。

另外，在步S8中，当充电器A的内部温度达到T4℃时，就进入步S7，停止充电。另外，当由于断线而中途不能供给充电电流时，也进入步S7，停止充电。这时，为了通知使用者发生了异常，也使LED以短的周期发生闪烁。

在上述第4实施例中，当然可以获得和上述第1实施例同样的效果，即使将温度范围的上限值T2℃设定为比较高的某一值，通过第2次等待，也可以可靠地使电池温度降低。因此，即使在夏季等室温比较高时，也可以进入下一处理程序，可靠地进行恒定电流充电。

E.变更例

本发明不限于上述实施例，可以进行以下种种变更。

(1)恒定电流充电和追加充电的电流值、充电时间和各种温度设定不限于上述实施例的数值，可以任意地设定。

(2)在第3实施例中，根据在步S9的判断是返回步S4，但是，也可以返回步S5进行0.5A的恒定电流充电。

(3)在第2实施例中，开始进行1.5A的恒定电流充电(步S4)后经过设定时间(t1)时，就进入步S6等待充电结束的温度，但是，也可以直接进入步S7，结束充电。

(4)在第3实施例中，开始进行1.5A的恒定电流充电(步S4)后经过设定时间(t1)时，就进入步S6等待充电结束的温度，但是，也可以直接进入步S9，检测充电结束时的电池电压。另外，在第2实施例中，也可以设置步S9取代步S7，而从步S4进入步S9。

(5)在上述实施例和变更例中，进行0.5A追加充电(S5)时等待2次电池达到适当的温度(步S8)，这时，继续进行从0.5A追加充电开始的计时，但是，也可以在进入步S8时暂时停止计时，而在从步S8返回步S5时再次开始计时。

(6)在充电中，充电器A与电源或充电器A与2次电池B的连接断开时，可以考虑再次连接。这时，可以控制从最初的状态(步S1)开始充电。

(7)关于对单电池加热的结构，不限于上述实施例的情况，可以安装提高电池盒1内的气氛温度的加热器等，其结构是任意的。

F.效果

如上所述，本发明能防止对2次电池造成损害的在高低温下的充电和长时间的充电，所以，可以获得能够提高其循环寿命的效果。

在工业上利用的可能性

本发明可用于作为带辅助动力的自行车等电动车辆等的电源使用的极佳的2次电池的充电方法和充电器。

Claims

1.一种2次电池的充电方法，包括以下步骤：

测量2次电池的温度；

如果温度低于第一阈值或高于第二阈值，就等待；

只当温度在该第一阈值和第二阈值之间时，从充电装置向2次电池开始供应总体上恒定的第1电流；

当满足：

A：从开始供给第1电流起经过预定的时间后2次电池电压已到达峰值、

B：所述2次电池的温度已超出预定的范围、

C：从第1电流的供给开始已经过预定的时间

其中的任一个条件时就停止上述第1电流的供给。

2.按权利要求1所述的2次电池的充电方法，其特征在于还包括这一步骤：在以上述条件A或B为理由而停止上述第1电流的供给后，供给比上述第1电流低且恒定的第2电流。

3.按权利要求2所述的2次电池的充电方法，其特征在于还包括以下步骤：等到上述2次电池的温度降低到预定温度之下，指示充电已经结束。

4.按权利要求2所述的2次电池的充电方法，其特征在于还包括这样的步骤：进行上述第2电流的供给步骤之前和进行该步骤时，检测上述2次电池的温度是否处于预定的温度范围以内，并在上述2次电池的温度处于预定的温度范围内的情况下，允许进行上述第2电流的供给。

5.按权利要求1所述的2次电池的充电方法，其特征在于还包括以下步骤：在由于以上述条件C的理由而停止上述第1电流的供给后，等到上述2次电池的温度降低到预定值以下，指示充电已经结束。

6.按权利要求3～5中的一项权利要求所述的2次电池的充电方法，其特征在于还包括以下步骤：在上述第1电流供给的步骤或上述第2电流供给的步骤后，检测上述2次电池的电压是否高过一预定电平；并且，如果上述2次电池的电压未高过所述预定电平，就再次供给上述第1电流。

7.按权利要求1～5中的一项权利要求所述的2次电池的充电方法，其特征在于还包括这一步骤：如果上述2次电池温度在温度检测步骤中已高过预定范围，则在允许进行提供第1电流的步骤之前，等候2次电池温度下降到预定范围内之后的一段时间。

8.一种能够向2次电池供给总体上恒定的第1电流的电池充电器，包括：

用于产生第1电流的电流产生装置；

用于检测上述2次电池的温度的温度检测装置；

开始调节装置，用于确定通过所述温度检测装置所检测的温度是否在第一阈值和第二阈值之间，如果温度低于第一阈值或高于第二阈值，就等待；只当温度在该第一阈值和第二阈值之间时，给2次电池供给第1电流；

从2次电池开始充电就计时的计数装置；

用来检测2次电池电压的电压检测装置；以及

当满足：

A.在上述计数装置计出从供电开始经过预定时间后，上述电压检测装置所检测的电压已到达峰值、

B.上述温度检测装置所检测的温度已超出预定范围、

C.上述计数装置已计量预定时间

其中的任一个条件时，就停止供给上述第1电流的停止控制装置。

9.按权利要求8所述的电池充电器，其特征在于：上述电流产生装置产生第1电流以及比第1电流小的第2电流，控制装置给2次电池提供第1电流，并以上述A或B的条件为理由而停止供给第1电流之后供给第2电流。

10.按权利要求9所述的电池充电器，其特征在于：还具有用于判定上述第2电流供给的结束的装置，以及当上述温度检测装置所检测的温度降低到预定值时就指示充电结束的指示装置。

11.按权利要求9所述的电池充电器，其特征在于：在供给第2电流之前或之时，上述控制装置检测上述2次电池温度是否在预定范围内，并且，在上述温度检测装置所检测的温度处于预定范围内的情况下，允许提供第2电流。

12.按权利要求8所述的电池充电器，其特征在于：还具有检测上述计数装置已计量一个预定时间、从而确定向上述2次电池供给恒定电流的结束的检测装置，以及当上述温度检测装置所检测的温度降低到预定时就指示充电结束的指示装置。

13.按权利要求10～12其中的一项权利要求所述的电池充电器，其特征在于：在供给第1电流或供给第2电流之后，上述控制装置检测上述电压检测装置所检测的电压是否高过一个预定电平，并且，如果上述电压检测装置所检测的电压未高过上述电平，则再次供给第1电流。

14.按权利要求8～12其中的一项权利要求所述的电池充电器，其特征在于：还具有如果上述温度检测装置所检测的温度已高过上述预定的范围，则从上述2次电池的温度下降到上述预定范围内的时刻开始计量时间的第2计数装置，在上述第2计数装置已计量预定的时间后，上述控制装置就开始向上述2次电池的供给电流。