JP2000023382A - 二次電池の充電方法 - Google Patents
二次電池の充電方法Info
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- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
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- Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)
- Secondary Cells (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 満充電を正確に判定して二次電池をパルス充
電する。 【解決手段】 本発明の充電方法は、二次電池をパルス
充電する充電方法であって、電池電圧が設定電圧まで低
下したときに、充電を開始してパルス充電する。パルス
充電している１パルス充電時間に対する１パルス充電休
止時間の比率で、二次電池の満充電を検出し、１パルス
充電時間に対する１パルス充電休止時間が設定値よりも
大きくなると満充電と判定して充電を完了させる。
電する。 【解決手段】 本発明の充電方法は、二次電池をパルス
充電する充電方法であって、電池電圧が設定電圧まで低
下したときに、充電を開始してパルス充電する。パルス
充電している１パルス充電時間に対する１パルス充電休
止時間の比率で、二次電池の満充電を検出し、１パルス
充電時間に対する１パルス充電休止時間が設定値よりも
大きくなると満充電と判定して充電を完了させる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、二次電池をパルス
充電する方法に関し、とくに、パルス充電するデューテ
ィーを検出して二次電池の満充電を判定する充電方法に
関する。
充電する方法に関し、とくに、パルス充電するデューテ
ィーを検出して二次電池の満充電を判定する充電方法に
関する。
【０００２】
【従来の技術】電池をパルス充電する充電方法は、短時
間に大きな電流を流して、急速充電できる。図１は、二
次電池を内蔵するパック電池をパルス充電する充電回路
を示す。この充電回路は、ＯＮ／ＯＦＦスイッチ１をオ
ン、オフに切り換えてパック電池２をパルス充電する。
この充電回路は、電池の充電を休止させるときに電池電
圧を検出し、電池電圧が設定電圧に低下するまでは充電
を休止し、電池電圧が設定電圧よりも低下すると、充電
を再開してパルス充電できる。
間に大きな電流を流して、急速充電できる。図１は、二
次電池を内蔵するパック電池をパルス充電する充電回路
を示す。この充電回路は、ＯＮ／ＯＦＦスイッチ１をオ
ン、オフに切り換えてパック電池２をパルス充電する。
この充電回路は、電池の充電を休止させるときに電池電
圧を検出し、電池電圧が設定電圧に低下するまでは充電
を休止し、電池電圧が設定電圧よりも低下すると、充電
を再開してパルス充電できる。
【０００３】このようにしてパック電池をパルス充電す
ると、図２に示すように、電池電圧と充電電流が変化し
て、電池が満充電に近付くにしたがって、１パルス充電
休止時間が長くなる。満充電に近付いた電池は、電池電
圧が低下するのが遅くなるからである。したがって、電
池の１パルス充電休止時間を検出して満充電を検出でき
る。パック電池２が満充電されると、ＯＮ／ＯＦＦスイ
ッチ１をオフに保持して、充電を停止させる。
ると、図２に示すように、電池電圧と充電電流が変化し
て、電池が満充電に近付くにしたがって、１パルス充電
休止時間が長くなる。満充電に近付いた電池は、電池電
圧が低下するのが遅くなるからである。したがって、電
池の１パルス充電休止時間を検出して満充電を検出でき
る。パック電池２が満充電されると、ＯＮ／ＯＦＦスイ
ッチ１をオフに保持して、充電を停止させる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】１パルス充電休止時間
を検出してパック電池の満充電を検出する方法は、充電
環境によっては、二次電池の満充電を正確に検出できな
い。充電を休止するときに電池電圧が次第に低下する割
合が、パルス充電の条件によって変化するからである。
たとえば、１パルス充電時間を長くすると、１パルスで
の充電容量が大きくなって、電池電圧の低下が緩慢にな
る。このため、１パルス充電休止時間が設定された時間
よりも長くなると満充電と判定する方法では、二次電池
が満充電されていない状態で間違って満充電と判定して
しまう。反対に、１パルス充電時間が短くなると、１パ
ルスでの充電容量が小さくなって、１パルス充電休止時
間での電圧降下が速くなる。このため、二次電池が満充
電されても、１パルス充電休止時間が設定時間よりも長
くならず、満充電された電池を満充電と判定できずに過
充電してしまう弊害がある。
を検出してパック電池の満充電を検出する方法は、充電
環境によっては、二次電池の満充電を正確に検出できな
い。充電を休止するときに電池電圧が次第に低下する割
合が、パルス充電の条件によって変化するからである。
たとえば、１パルス充電時間を長くすると、１パルスで
の充電容量が大きくなって、電池電圧の低下が緩慢にな
る。このため、１パルス充電休止時間が設定された時間
よりも長くなると満充電と判定する方法では、二次電池
が満充電されていない状態で間違って満充電と判定して
しまう。反対に、１パルス充電時間が短くなると、１パ
ルスでの充電容量が小さくなって、１パルス充電休止時
間での電圧降下が速くなる。このため、二次電池が満充
電されても、１パルス充電休止時間が設定時間よりも長
くならず、満充電された電池を満充電と判定できずに過
充電してしまう弊害がある。
【０００５】本発明は、さらにこのような欠点を解消す
ることを目的に開発されたもので、本発明の重要な目的
は、満充電を正確に判定して、二次電池をパルス充電で
きる二次電池の充電方法を提供することにある。
ることを目的に開発されたもので、本発明の重要な目的
は、満充電を正確に判定して、二次電池をパルス充電で
きる二次電池の充電方法を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明の充電方法は、二
次電池をパルス充電する充電方法であって、電池電圧が
設定電圧まで低下したときに、充電を開始してパルス充
電する。
次電池をパルス充電する充電方法であって、電池電圧が
設定電圧まで低下したときに、充電を開始してパルス充
電する。
【０００７】さらに、本発明の請求項１の充電方法は、
パルス充電している１パルス充電時間に対する１パルス
充電休止時間の比率でもって、二次電池の満充電を検出
する。１パルス充電時間に対する１パルス充電休止時間
が、設定値よりも大きくなると満充電と判定して充電を
完了させる。
パルス充電している１パルス充電時間に対する１パルス
充電休止時間の比率でもって、二次電池の満充電を検出
する。１パルス充電時間に対する１パルス充電休止時間
が、設定値よりも大きくなると満充電と判定して充電を
完了させる。
【０００８】すなわち、本発明の充電方法は、１パルス
充電休止時間のみでなく、１パルス充電時間をも考慮し
て満充電を検出することを特徴とする。さらに、本発明
の充電方法は、ふたつのパラメーターで満充電を判定す
るが、ふたつのパラメーターを独立して別々に識別して
満充電を判定するのではなくて、その比率から満充電を
判定するので、簡単な方法で正確に満充電を検出でき
る。
充電休止時間のみでなく、１パルス充電時間をも考慮し
て満充電を検出することを特徴とする。さらに、本発明
の充電方法は、ふたつのパラメーターで満充電を判定す
るが、ふたつのパラメーターを独立して別々に識別して
満充電を判定するのではなくて、その比率から満充電を
判定するので、簡単な方法で正確に満充電を検出でき
る。
【０００９】本発明の請求項２の充電方法は、所定の時
間充電した後充電を休止し、充電を休止しているときに
電池電圧が設定電圧まで低下すると、再び充電を開始し
てパルス充電する。
間充電した後充電を休止し、充電を休止しているときに
電池電圧が設定電圧まで低下すると、再び充電を開始し
てパルス充電する。
【００１０】本発明の請求項３の充電方法は、請求項２
の充電方法において、パルス充電する１パルス充電時間
を、１００ｍｓｅｃ〜１ｓｅｃに設定する。
の充電方法において、パルス充電する１パルス充電時間
を、１００ｍｓｅｃ〜１ｓｅｃに設定する。
【００１１】本発明の請求項４の充電方法は、電池電圧
が設定電圧よりも高い充電休止電圧になると充電を休止
し、充電を休止しているときに電池電圧が設定電圧まで
低下すると、再び充電を開始してパルス充電する。
が設定電圧よりも高い充電休止電圧になると充電を休止
し、充電を休止しているときに電池電圧が設定電圧まで
低下すると、再び充電を開始してパルス充電する。
【００１２】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて説明する。ただし、以下に示す実施の形態
は、本発明の技術思想を具体化するための充電方法を例
示するものであって、本発明は充電方法を以下のものに
特定しない。
に基づいて説明する。ただし、以下に示す実施の形態
は、本発明の技術思想を具体化するための充電方法を例
示するものであって、本発明は充電方法を以下のものに
特定しない。
【００１３】さらに、この明細書は、特許請求の範囲を
理解しやすいように、実施の形態に示される部材に対応
する番号を、「特許請求の範囲の欄」、および「課題を
解決するための手段の欄」に示される部材に付記してい
る。ただ、特許請求の範囲に示される部材を、実施の形
態の部材に特定するものでは決してない。
理解しやすいように、実施の形態に示される部材に対応
する番号を、「特許請求の範囲の欄」、および「課題を
解決するための手段の欄」に示される部材に付記してい
る。ただ、特許請求の範囲に示される部材を、実施の形
態の部材に特定するものでは決してない。
【００１４】本発明の充電方法は、図１に示す充電回路
を使用して二次電池を充電する。この図の充電回路は、
定電流定電圧電源３と、二次電池を内蔵しているパック
電池２をパルス充電するＯＮ／ＯＦＦスイッチ１と、Ｏ
Ｎ／ＯＦＦスイッチ１を制御する制御回路４を備えてい
る。
を使用して二次電池を充電する。この図の充電回路は、
定電流定電圧電源３と、二次電池を内蔵しているパック
電池２をパルス充電するＯＮ／ＯＦＦスイッチ１と、Ｏ
Ｎ／ＯＦＦスイッチ１を制御する制御回路４を備えてい
る。
【００１５】図の充電回路は、ＯＮ／ＯＦＦスイッチ１
をオン、オフに切り換えて二次電池をパルス充電する。
ただ、パック電池に内蔵される保護回路の充電制御スイ
ッチ（図示せず）をオン、オフに切り換えて、パルス充
電することもできる。この場合、パック電池の保護回路
に内蔵される充電制御スイッチは、電池をパルス充電す
る充電制御スイッチと、二次電池を保護するためのスイ
ッチとに併用される。
をオン、オフに切り換えて二次電池をパルス充電する。
ただ、パック電池に内蔵される保護回路の充電制御スイ
ッチ（図示せず）をオン、オフに切り換えて、パルス充
電することもできる。この場合、パック電池の保護回路
に内蔵される充電制御スイッチは、電池をパルス充電す
る充電制御スイッチと、二次電池を保護するためのスイ
ッチとに併用される。
【００１６】リチウムイオン二次電池を内蔵するパック
電池は、ほとんど例外なく保護回路を内蔵している。こ
の保護回路は、二次電池の電圧を検出して、二次電池の
電圧が設定電圧よりも高くなると充電を休止させるよう
に設計される。保護回路は、二次電池と直列に接続され
た充電制御スイッチと、二次電池の電圧を検出して充電
制御スイッチをオン、オフに制御する電圧検出回路とを
備える。
電池は、ほとんど例外なく保護回路を内蔵している。こ
の保護回路は、二次電池の電圧を検出して、二次電池の
電圧が設定電圧よりも高くなると充電を休止させるよう
に設計される。保護回路は、二次電池と直列に接続され
た充電制御スイッチと、二次電池の電圧を検出して充電
制御スイッチをオン、オフに制御する電圧検出回路とを
備える。
【００１７】電圧検出回路は、電池電圧が設定電圧を超
えると、過充電を防止する充電制御スイッチをオフに切
り換える。ただ、電圧検出回路は、電池電圧が設定電圧
を超えても直ちに充電制御スイッチをオフに切り換えな
い。電池電圧が設定電圧を超えて一定時間経過すると、
充電制御スイッチをオフに切り換える。電池電圧が設定
電圧を超えて、充電制御スイッチがオフになるまでの短
い時間、二次電池はパルス充電される。二次電池がパル
ス充電される時間は、充電制御スイッチがオフに切り換
えられる時間で調整できる。充電制御スイッチがオフに
なると、二次電池は充電されなくなって、電池の開放電
圧は次第に低下する。電圧検出回路は、低下する電池の
開放電圧を検出して、開放電圧が設定電圧以下になる
と、再び充電制御スイッチをオンにして二次電池をパル
ス充電する。以上のように、パック電池に内蔵される保
護回路でパルス充電する方法は、充電回路を簡単にでき
る。
えると、過充電を防止する充電制御スイッチをオフに切
り換える。ただ、電圧検出回路は、電池電圧が設定電圧
を超えても直ちに充電制御スイッチをオフに切り換えな
い。電池電圧が設定電圧を超えて一定時間経過すると、
充電制御スイッチをオフに切り換える。電池電圧が設定
電圧を超えて、充電制御スイッチがオフになるまでの短
い時間、二次電池はパルス充電される。二次電池がパル
ス充電される時間は、充電制御スイッチがオフに切り換
えられる時間で調整できる。充電制御スイッチがオフに
なると、二次電池は充電されなくなって、電池の開放電
圧は次第に低下する。電圧検出回路は、低下する電池の
開放電圧を検出して、開放電圧が設定電圧以下になる
と、再び充電制御スイッチをオンにして二次電池をパル
ス充電する。以上のように、パック電池に内蔵される保
護回路でパルス充電する方法は、充電回路を簡単にでき
る。
【００１８】以下、二次電池として、リチウムイオン二
次電池を内蔵しているパック電池を、ＯＮ／ＯＦＦスイ
ッチでパルス充電方法を詳述する。ただ、本発明の充電
方法は、充電する二次電池をリチウムイオン二次電池に
特定しない。二次電池には、充電できるすべての電池、
たとえば、ニッケル−カドミウム電池やニッケル−水素
電池とすることもできる。
次電池を内蔵しているパック電池を、ＯＮ／ＯＦＦスイ
ッチでパルス充電方法を詳述する。ただ、本発明の充電
方法は、充電する二次電池をリチウムイオン二次電池に
特定しない。二次電池には、充電できるすべての電池、
たとえば、ニッケル−カドミウム電池やニッケル−水素
電池とすることもできる。
【００１９】定電流定電圧電源３は、安定化して出力す
る電圧を、設定電圧よりも高い電圧までパルス充電でき
るように、たとえば、出力電圧を４．３Ｖ／セルまで上
昇できるように設定する。出力電流は、たとえば、１〜
２Ｃで充電できる電流値に設定される。ＯＮ／ＯＦＦス
イッチ１は、オン、オフに切り換えられて、二次電池を
パルス充電する。満充電された後は、オフに切り換えら
れて充電を完了する。
る電圧を、設定電圧よりも高い電圧までパルス充電でき
るように、たとえば、出力電圧を４．３Ｖ／セルまで上
昇できるように設定する。出力電流は、たとえば、１〜
２Ｃで充電できる電流値に設定される。ＯＮ／ＯＦＦス
イッチ１は、オン、オフに切り換えられて、二次電池を
パルス充電する。満充電された後は、オフに切り換えら
れて充電を完了する。
【００２０】制御回路４は、パック電池２に内蔵される
二次電池をパルス充電する際に、ＯＮ／ＯＦＦスイッチ
１をオン、オフに切り換える。この制御回路４は、パッ
ク電池２の電池電圧を検出することで、ＯＮ／ＯＦＦス
イッチ１をオン、オフに切り換える。さらに、制御回路
４は、パルス充電しているパルス充電の（１パルス充電
休止時間）／（１パルス充電時間）を演算して、満充電
を検出するマイコンを内蔵している（図示せず）。
二次電池をパルス充電する際に、ＯＮ／ＯＦＦスイッチ
１をオン、オフに切り換える。この制御回路４は、パッ
ク電池２の電池電圧を検出することで、ＯＮ／ＯＦＦス
イッチ１をオン、オフに切り換える。さらに、制御回路
４は、パルス充電しているパルス充電の（１パルス充電
休止時間）／（１パルス充電時間）を演算して、満充電
を検出するマイコンを内蔵している（図示せず）。
【００２１】制御回路４は、電池電圧が設定電圧まで低
下した後、タイマーでＯＮ／ＯＦＦスイッチ１を一定の
時間はオンに保持して、その後オフに切り換える。タイ
マーの設定時間は、好ましくは１００ｍｓｅｃ〜１ｓｅ
ｃに設定される。この状態で、二次電池をパルス充電す
るときの電池電圧と充電電流の変化を、図２に示してい
る。
下した後、タイマーでＯＮ／ＯＦＦスイッチ１を一定の
時間はオンに保持して、その後オフに切り換える。タイ
マーの設定時間は、好ましくは１００ｍｓｅｃ〜１ｓｅ
ｃに設定される。この状態で、二次電池をパルス充電す
るときの電池電圧と充電電流の変化を、図２に示してい
る。
【００２２】また制御回路４は、電池電圧が設定電圧ま
で低下した後、ＯＮ／ＯＦＦスイッチ１を一定時間オン
にするのではなくて、定電流充電している電池の電圧を
検出して、電池電圧が充電休止電圧まで高くなるとＯＮ
／ＯＦＦスイッチ１をオフに切り換えるようにして、パ
ルス充電することもできる。この方法で二次電池をパル
ス充電するときの電池電圧と充電電流の変化を、図４に
示す。この図に示す充電方法は、二次電池の電池電圧
が、設定電圧と充電休止電圧との間を上下するようにし
てパルス充電する。
で低下した後、ＯＮ／ＯＦＦスイッチ１を一定時間オン
にするのではなくて、定電流充電している電池の電圧を
検出して、電池電圧が充電休止電圧まで高くなるとＯＮ
／ＯＦＦスイッチ１をオフに切り換えるようにして、パ
ルス充電することもできる。この方法で二次電池をパル
ス充電するときの電池電圧と充電電流の変化を、図４に
示す。この図に示す充電方法は、二次電池の電池電圧
が、設定電圧と充電休止電圧との間を上下するようにし
てパルス充電する。
【００２３】充電回路が、図３に示すフローチャートの
手順でパック電池を充電し、電池電圧と充電電流が図２
に示すように変化する様子を以下説明する。
手順でパック電池を充電し、電池電圧と充電電流が図２
に示すように変化する様子を以下説明する。
【００２４】［Ｓ１のステップ］ＯＮ／ＯＦＦスイッチ
１をオンにして、パック電池２を充電する。この状態で
パック電池２は定電流定電圧充電される。充電されるに
したがって、電池電圧は上昇する。
１をオンにして、パック電池２を充電する。この状態で
パック電池２は定電流定電圧充電される。充電されるに
したがって、電池電圧は上昇する。
【００２５】［Ｓ２のステップ］パック電池２の電池電
圧が、設定電圧である４．２Ｖ／セルよりも高いかどう
かを判定し、電池電圧が設定電圧よりも高くないときに
は、Ｓ１のステップにジャンプする。電池電圧が設定電
圧である４．２Ｖ／セル以上になるまで、Ｓ１とＳ２の
ステップをループする。
圧が、設定電圧である４．２Ｖ／セルよりも高いかどう
かを判定し、電池電圧が設定電圧よりも高くないときに
は、Ｓ１のステップにジャンプする。電池電圧が設定電
圧である４．２Ｖ／セル以上になるまで、Ｓ１とＳ２の
ステップをループする。
【００２６】［Ｓ３のステップ］パック電池２の電池電
圧が設定電圧である４．２Ｖ／セル以上になると、その
後、ＯＮ／ＯＦＦスイッチ１が１パルス充電時間ｔonだ
け、オン状態に保持される。この例では、ｔon＝３６０
ｍｓｅｃである。パック電池２を３６０ｍｓｅｃ充電し
た後、ＯＮ／ＯＦＦスイッチ１がオフに切り換えられて
充電を停止する。
圧が設定電圧である４．２Ｖ／セル以上になると、その
後、ＯＮ／ＯＦＦスイッチ１が１パルス充電時間ｔonだ
け、オン状態に保持される。この例では、ｔon＝３６０
ｍｓｅｃである。パック電池２を３６０ｍｓｅｃ充電し
た後、ＯＮ／ＯＦＦスイッチ１がオフに切り換えられて
充電を停止する。
【００２７】［Ｓ４のステップ］ＯＮ／ＯＦＦスイッチ
１がオフに切り換えられた後、オフ時間のカウントが開
始されて、１パルス充電休止時間ｔoffがカウントされ
る。
１がオフに切り換えられた後、オフ時間のカウントが開
始されて、１パルス充電休止時間ｔoffがカウントされ
る。
【００２８】［Ｓ５、Ｓ６のステップ］（１パルス充電
休止時間）／（１パルス充電時間）、すなわちｔoff／
ｔonを演算して、この比率であるデューティーが満充電
と検出する時間の設定値よりも大きいかどうかを判定す
る。デューティーが満充電検出時間設定値よりも大きい
場合は、Ｓ６のステップにジャンプして満充電と判定
し、ＯＮ／ＯＦＦスイッチ１をオフに保持する。
休止時間）／（１パルス充電時間）、すなわちｔoff／
ｔonを演算して、この比率であるデューティーが満充電
と検出する時間の設定値よりも大きいかどうかを判定す
る。デューティーが満充電検出時間設定値よりも大きい
場合は、Ｓ６のステップにジャンプして満充電と判定
し、ＯＮ／ＯＦＦスイッチ１をオフに保持する。
【００２９】［Ｓ７のステップ］（１パルス充電休止時
間）／（１パルス充電時間）の比率であるデューティー
が、満充電検出時間設定値よりも小さいときは、パック
電池２の電池電圧が設定電圧である４．２Ｖ／セルより
も高いかどうかを判定し、設定電圧よりも高いときはＳ
４にジャンプして、オフ時間をカウントする。電池電圧
が設定電圧である４．２Ｖ／セルに降下するまで、Ｓ
４、Ｓ５、Ｓ７をループし、あるいは、Ｓ４、Ｓ５、Ｓ
６のステップで満充電される。電池電圧が設定電圧であ
る４．２Ｖ／セル以上でないとき、いいかると設定電圧
よりも低くなると、Ｓ１にジャンプして、充電を再開す
る。
間）／（１パルス充電時間）の比率であるデューティー
が、満充電検出時間設定値よりも小さいときは、パック
電池２の電池電圧が設定電圧である４．２Ｖ／セルより
も高いかどうかを判定し、設定電圧よりも高いときはＳ
４にジャンプして、オフ時間をカウントする。電池電圧
が設定電圧である４．２Ｖ／セルに降下するまで、Ｓ
４、Ｓ５、Ｓ７をループし、あるいは、Ｓ４、Ｓ５、Ｓ
６のステップで満充電される。電池電圧が設定電圧であ
る４．２Ｖ／セル以上でないとき、いいかると設定電圧
よりも低くなると、Ｓ１にジャンプして、充電を再開す
る。
【００３０】パック電池２が充電されるまで、Ｓ１、Ｓ
２、Ｓ３、Ｓ４、Ｓ５、Ｓ７のステップをループしてパ
ルス充電される。パック電池２が満充電されると、Ｓ５
のステップからＳ６に分岐されて、充電が完了される。
２、Ｓ３、Ｓ４、Ｓ５、Ｓ７のステップをループしてパ
ルス充電される。パック電池２が満充電されると、Ｓ５
のステップからＳ６に分岐されて、充電が完了される。
【００３１】さらに、図２の充電回路は、図５に示すフ
ローチャートの手順でパック電池を充電して、電池電圧
と充電電流を図４に示すように変化させることもでき
る。
ローチャートの手順でパック電池を充電して、電池電圧
と充電電流を図４に示すように変化させることもでき
る。
【００３２】［Ｓ１のステップ］ＯＮ／ＯＦＦスイッチ
１をオンにして、パック電池２を充電する。この状態で
パック電池２は定電流定電圧充電される。充電されるに
したがって、電池電圧は上昇する。
１をオンにして、パック電池２を充電する。この状態で
パック電池２は定電流定電圧充電される。充電されるに
したがって、電池電圧は上昇する。
【００３３】［Ｓ２のステップ］ＯＮ／ＯＦＦスイッチ
１がオンに切り換えられた後、オン時間のカウントが開
始されて、１パルス充電時間がカウントされる。
１がオンに切り換えられた後、オン時間のカウントが開
始されて、１パルス充電時間がカウントされる。
【００３４】［Ｓ３のステップ］パック電池２の電池電
圧が、充電休止電圧である４．２１Ｖ／セルよりも高い
かどうかを判定し、電池電圧が充電休止電圧よりも高く
ないときには、Ｓ２のステップにジャンプする。電池電
圧が充電休止電圧である４．２１Ｖ／セル以上になるま
で、Ｓ２とＳ３のステップをループする。
圧が、充電休止電圧である４．２１Ｖ／セルよりも高い
かどうかを判定し、電池電圧が充電休止電圧よりも高く
ないときには、Ｓ２のステップにジャンプする。電池電
圧が充電休止電圧である４．２１Ｖ／セル以上になるま
で、Ｓ２とＳ３のステップをループする。
【００３５】［Ｓ４のステップ］パック電池２の電池電
圧が充電休止電圧である４．２１Ｖ／セル以上になる
と、ＯＮ／ＯＦＦスイッチ１がオフに切り換えられて充
電を休止する。
圧が充電休止電圧である４．２１Ｖ／セル以上になる
と、ＯＮ／ＯＦＦスイッチ１がオフに切り換えられて充
電を休止する。
【００３６】［Ｓ５のステップ］ＯＮ／ＯＦＦスイッチ
１がオフに切り換えられた後、オフ時間のカウントが開
始されて、１パルス充電休止時間がカウントされる。
１がオフに切り換えられた後、オフ時間のカウントが開
始されて、１パルス充電休止時間がカウントされる。
【００３７】［Ｓ６、Ｓ７のステップ］（１パルス充電
休止時間）／（１パルス充電時間）を演算して、この比
率であるデューティーが満充電と検出する時間の設定値
よりも大きいかどうかを判定する。デューティーが満充
電検出時間設定値よりも長い場合は、Ｓ７のステップに
ジャンプして満充電と判定し、ＯＮ／ＯＦＦスイッチ１
をオフに保持する。
休止時間）／（１パルス充電時間）を演算して、この比
率であるデューティーが満充電と検出する時間の設定値
よりも大きいかどうかを判定する。デューティーが満充
電検出時間設定値よりも長い場合は、Ｓ７のステップに
ジャンプして満充電と判定し、ＯＮ／ＯＦＦスイッチ１
をオフに保持する。
【００３８】［Ｓ８のステップ］（１パルス充電休止時
間）／（１パルス充電時間）の比率であるデューティー
が、満充電検出時間設定値よりも小さいときは、パック
電池２の電池電圧が設定電圧である４．２Ｖ／セルより
も高いかどうかを判定し、設定電圧よりも高いときはＳ
５にジャンプして、オフ時間をカウントする。電池電圧
が設定電圧である４．２Ｖ／セルに降下するまで、Ｓ
５、Ｓ６、Ｓ８をループし、あるいは、Ｓ５、Ｓ６、Ｓ
７のステップで満充電される。電池電圧が設定電圧であ
る４．２Ｖ／セル以上でないとき、いいかると設定電圧
よりも低くなると、Ｓ１にジャンプして、充電を再開す
る。
間）／（１パルス充電時間）の比率であるデューティー
が、満充電検出時間設定値よりも小さいときは、パック
電池２の電池電圧が設定電圧である４．２Ｖ／セルより
も高いかどうかを判定し、設定電圧よりも高いときはＳ
５にジャンプして、オフ時間をカウントする。電池電圧
が設定電圧である４．２Ｖ／セルに降下するまで、Ｓ
５、Ｓ６、Ｓ８をループし、あるいは、Ｓ５、Ｓ６、Ｓ
７のステップで満充電される。電池電圧が設定電圧であ
る４．２Ｖ／セル以上でないとき、いいかると設定電圧
よりも低くなると、Ｓ１にジャンプして、充電を再開す
る。
【００３９】パック電池２が充電されるまで、Ｓ１、Ｓ
２、Ｓ３、Ｓ４、Ｓ５、Ｓ６、Ｓ８のステップをループ
してパルス充電される。パック電池２が満充電される
と、Ｓ６のステップからＳ７に分岐されて、充電が完了
される。
２、Ｓ３、Ｓ４、Ｓ５、Ｓ６、Ｓ８のステップをループ
してパルス充電される。パック電池２が満充電される
と、Ｓ６のステップからＳ７に分岐されて、充電が完了
される。
【００４０】以上の充電方法は、１パルス充電時間を一
定の時間に設定してパルス充電し、あるいは、電池電圧
が設定電圧である４．２Ｖ／セルになると充電を再開し
て、充電休止電圧である４．２１Ｖ／セルになると充電
を停止し、パルス充電する。さらに、本発明の充電方法
は、たとえば、充電する二次電池の容量によって、１パ
ルス充電時間を変更して満充電することもできる。この
充電方法は、容量の大きい電池は、１パルス充電時間を
長くし、容量の小さい電池は１パルス充電時間を短くす
る。たとえば、１パルス充電時間を、１００ｍｓｅｃ〜
１ｓｅｃに設定する。さらにまた、本発明の充電方法
は、充電する電池の実質的な容量を検出し、実質容量で
１パルス充電時間を変更してパルス充電することもでき
る。この充電方法は、実質容量の大きい電池を充電する
ときには１パルス充電時間を長くする。電池は使用する
にしたがって、実質容量が減少する。実質容量が小さく
なった電池は、１パルス充電時間を短くしてパルス充電
する。本発明の充電方法は、（１パルス充電休止時間）
／（１パルス充電時間）の比率から満充電を判定するの
で、上記のように１パルス充電時間を変更しても、正確
に電池の満充電を検出できる。
定の時間に設定してパルス充電し、あるいは、電池電圧
が設定電圧である４．２Ｖ／セルになると充電を再開し
て、充電休止電圧である４．２１Ｖ／セルになると充電
を停止し、パルス充電する。さらに、本発明の充電方法
は、たとえば、充電する二次電池の容量によって、１パ
ルス充電時間を変更して満充電することもできる。この
充電方法は、容量の大きい電池は、１パルス充電時間を
長くし、容量の小さい電池は１パルス充電時間を短くす
る。たとえば、１パルス充電時間を、１００ｍｓｅｃ〜
１ｓｅｃに設定する。さらにまた、本発明の充電方法
は、充電する電池の実質的な容量を検出し、実質容量で
１パルス充電時間を変更してパルス充電することもでき
る。この充電方法は、実質容量の大きい電池を充電する
ときには１パルス充電時間を長くする。電池は使用する
にしたがって、実質容量が減少する。実質容量が小さく
なった電池は、１パルス充電時間を短くしてパルス充電
する。本発明の充電方法は、（１パルス充電休止時間）
／（１パルス充電時間）の比率から満充電を判定するの
で、上記のように１パルス充電時間を変更しても、正確
に電池の満充電を検出できる。
【００４１】
【発明の効果】本発明の二次電池の充電方法は、満充電
を正確に判定して、二次電池をパルス充電できる特長が
ある。それは、本発明の充電方法が、パルス充電すると
きの１パルス充電休止時間のみを検出するのではなく
て、１パルス充電時間に対する１パルス充電休止時間の
比率を検出して、満充電を検出するからである。このよ
うに、１パルス充電時間と１パルス充電休止時間との比
率から満充電を検出する方法は、パルス充電するときの
１パルス充電時間を考慮して、いいかえると、１パルス
充電時間で１パルス充電休止時間を補正しながら、電池
の満充電を検出するので、従来の１パルス充電休止時間
のみで満充電を判定する方法に比較して、極めて正確に
満充電を判定できる特長がある。電池は、１パルス充電
時間の長さ、いいかえると、１パルスの充電容量によっ
て、充電を休止しているときの電池電圧が低下する割合
が変動するからである。本発明の充電方法は、１パルス
充電時間が長くなるときには、１パルス充電休止時間も
長くならないと満充電とは判定しない。このため、１パ
ルスの充電容量が大きくて、電池電圧がゆっくりと低下
するときにも、また、１パルスの充電容量が小さくて、
電池電圧が速やかに低下するときにも、電池の満充電を
より正確に判定できる特長がある。
を正確に判定して、二次電池をパルス充電できる特長が
ある。それは、本発明の充電方法が、パルス充電すると
きの１パルス充電休止時間のみを検出するのではなく
て、１パルス充電時間に対する１パルス充電休止時間の
比率を検出して、満充電を検出するからである。このよ
うに、１パルス充電時間と１パルス充電休止時間との比
率から満充電を検出する方法は、パルス充電するときの
１パルス充電時間を考慮して、いいかえると、１パルス
充電時間で１パルス充電休止時間を補正しながら、電池
の満充電を検出するので、従来の１パルス充電休止時間
のみで満充電を判定する方法に比較して、極めて正確に
満充電を判定できる特長がある。電池は、１パルス充電
時間の長さ、いいかえると、１パルスの充電容量によっ
て、充電を休止しているときの電池電圧が低下する割合
が変動するからである。本発明の充電方法は、１パルス
充電時間が長くなるときには、１パルス充電休止時間も
長くならないと満充電とは判定しない。このため、１パ
ルスの充電容量が大きくて、電池電圧がゆっくりと低下
するときにも、また、１パルスの充電容量が小さくて、
電池電圧が速やかに低下するときにも、電池の満充電を
より正確に判定できる特長がある。
【００４２】この特長は、満充電を極めて正確に判定す
ることが要求される、リチウムイオン二次電池等のパル
ス充電において、とくに有効である。リチウムイオン二
次電池は、過充電すると電池性能が著しく低下し、反対
に満充電しないで使用すると、実質的に使用できる充電
容量が小さくなって、大容量を特性としているリチウム
イオン二次電池の特長が生かされなくなるからである。
ることが要求される、リチウムイオン二次電池等のパル
ス充電において、とくに有効である。リチウムイオン二
次電池は、過充電すると電池性能が著しく低下し、反対
に満充電しないで使用すると、実質的に使用できる充電
容量が小さくなって、大容量を特性としているリチウム
イオン二次電池の特長が生かされなくなるからである。
【００４３】リチウムイオン二次電池に限らず、ニッケ
ル−カドミウム電池やニッケル−水素電池等の全ての二
次電池においても、満充電を正確に判定することは極め
て大切である。それは、電池性能を低下させることな
く、実質的に使用できる充電容量を可能な限り大きくす
ることが要求されるからである。
ル−カドミウム電池やニッケル−水素電池等の全ての二
次電池においても、満充電を正確に判定することは極め
て大切である。それは、電池性能を低下させることな
く、実質的に使用できる充電容量を可能な限り大きくす
ることが要求されるからである。
【図１】本発明の充電方法と従来の充電方法に使用され
る充電回路のブロック線図
る充電回路のブロック線図
【図２】本発明の充電方法でパルス充電される電池電圧
と充電電流を示すグラフ
と充電電流を示すグラフ
【図３】本発明の充電方法でパック電池を充電する過程
を示すフローチャート
を示すフローチャート
【図４】本発明の他の充電方法でパルス充電される電池
電圧と充電電流を示すグラフ
電圧と充電電流を示すグラフ
【図５】本発明の他の充電方法でパック電池を充電する
過程を示すフローチャート
過程を示すフローチャート
１…ＯＮ／ＯＦＦスイッチ ２…パック電池 ３…定電流定電圧電源 ４…制御回路
Claims (4)
- 【請求項１】 二次電池をパルス充電する充電方法であ
って、電池電圧が設定電圧まで低下したときに、充電を
開始してパルス充電する方法において、 パルス充電している１パルス充電時間に対する１パルス
充電休止時間の比率でもって、二次電池の満充電を検出
し、１パルス充電時間に対する１パルス充電休止時間が
設定値よりも大きくなると満充電と判定して充電を完了
させることを特徴とする二次電池の充電方法。 - 【請求項２】 所定の時間充電した後充電を休止し、充
電を休止しているときに電池電圧が設定電圧まで低下す
ると、再び充電を開始してパルス充電する請求項１に記
載される二次電池の充電方法。 - 【請求項３】 パルス充電する１パルス充電時間が、１
００ｍｓｅｃ〜１ｓｅｃである請求項２に記載される二
次電池の充電方法。 - 【請求項４】 電池電圧が設定電圧よりも高い充電休止
電圧になると充電を休止し、充電を休止しているときに
電池電圧が設定電圧まで低下すると、再び充電を開始し
てパルス充電する請求項１に記載される二次電池の充電
方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18494198A JP3583926B2 (ja) | 1998-06-30 | 1998-06-30 | 二次電池の充電方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18494198A JP3583926B2 (ja) | 1998-06-30 | 1998-06-30 | 二次電池の充電方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000023382A true JP2000023382A (ja) | 2000-01-21 |
| JP3583926B2 JP3583926B2 (ja) | 2004-11-04 |
Family
ID=16162042
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP18494198A Expired - Fee Related JP3583926B2 (ja) | 1998-06-30 | 1998-06-30 | 二次電池の充電方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3583926B2 (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2004084336A1 (ja) * | 2003-03-20 | 2004-09-30 | Nisshinbo Industries Inc. | 非水電解質二次電池の充電方法 |
| WO2012008250A1 (ja) * | 2010-07-14 | 2012-01-19 | パナソニック電工株式会社 | 充電式電気機器 |
| WO2015033659A1 (ja) * | 2013-09-06 | 2015-03-12 | 日産自動車株式会社 | 二次電池の充電方法及び充電装置 |
| CN110797600A (zh) * | 2019-10-23 | 2020-02-14 | 公牛集团股份有限公司 | 一种电池负载的充电方法、装置以及插座装置 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0698472A (ja) * | 1992-09-10 | 1994-04-08 | Sanyo Electric Co Ltd | 充電方法 |
| JPH097641A (ja) * | 1995-04-18 | 1997-01-10 | Sanyo Electric Co Ltd | 二次電池の充電方法 |
| WO1997044878A1 (fr) * | 1996-05-21 | 1997-11-27 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Procede de charge par impulsions et chargeur |
-
1998
- 1998-06-30 JP JP18494198A patent/JP3583926B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0698472A (ja) * | 1992-09-10 | 1994-04-08 | Sanyo Electric Co Ltd | 充電方法 |
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| WO1997044878A1 (fr) * | 1996-05-21 | 1997-11-27 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Procede de charge par impulsions et chargeur |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2004084336A1 (ja) * | 2003-03-20 | 2004-09-30 | Nisshinbo Industries Inc. | 非水電解質二次電池の充電方法 |
| WO2012008250A1 (ja) * | 2010-07-14 | 2012-01-19 | パナソニック電工株式会社 | 充電式電気機器 |
| CN102959825A (zh) * | 2010-07-14 | 2013-03-06 | 松下电器产业株式会社 | 充电式电设备 |
| WO2015033659A1 (ja) * | 2013-09-06 | 2015-03-12 | 日産自動車株式会社 | 二次電池の充電方法及び充電装置 |
| CN110797600A (zh) * | 2019-10-23 | 2020-02-14 | 公牛集团股份有限公司 | 一种电池负载的充电方法、装置以及插座装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3583926B2 (ja) | 2004-11-04 |
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