JP2001211558A - 複数の電池の充電方法 - Google Patents
複数の電池の充電方法Info
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- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
- H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
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- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
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- H02J7/0013—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries acting upon several batteries simultaneously or sequentially
- H02J7/0014—Circuits for equalisation of charge between batteries
- H02J7/0019—Circuits for equalisation of charge between batteries using switched or multiplexed charge circuits
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- Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 複数の電池をより短い時間で満充電する。複
数の電池の電池性能を低下させることなく、全ての電池
を速やかに満充電する。安価に製造できる充電用電源で
複数の電池を短時間で満充電する。 【解決手段】 複数の電池の充電方法は、充電用電源で
充電する電池を時分割に切り換えて、複数の電池をパル
ス充電して満充電する。さらに、充電方法は、満充電さ
れた電池の充電が停止されると、次に充電する電池の充
電タイミングを繰り上げて充電を開始する。
数の電池の電池性能を低下させることなく、全ての電池
を速やかに満充電する。安価に製造できる充電用電源で
複数の電池を短時間で満充電する。 【解決手段】 複数の電池の充電方法は、充電用電源で
充電する電池を時分割に切り換えて、複数の電池をパル
ス充電して満充電する。さらに、充電方法は、満充電さ
れた電池の充電が停止されると、次に充電する電池の充
電タイミングを繰り上げて充電を開始する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、複数の電池を順番
にパルス充電する充電方法に関する。本発明の方法で充
電される電池は、単１〜単４の二次電池、あるいは単一
あるいは複数の電池を内蔵しているパック電池である。
にパルス充電する充電方法に関する。本発明の方法で充
電される電池は、単１〜単４の二次電池、あるいは単一
あるいは複数の電池を内蔵しているパック電池である。
【０００２】
【従来の技術】複数の電池を満充電する従来の充電方法
は、全ての電池を同時に充電する方法と、充電する電池
を順番に時分割に切り換えて満充電する方法とがある。
全ての電池を同時に充電する方法は、複数の電池を直列
に接続して充電する方法と、並列に接続して充電する方
法とがある。直列に接続する方法は、全ての電池に同じ
充電電流が流れるので、充電を開始する電池の残存容量
に差があると、全ての電池を満充電できない。残存容量
の大きい電池が過充電され、残存容量の少ない電池が満
充電できなくなるからである。複数の電池を並列に接続
する方法は、全ての電池に、理想的な状態で充電電流を
均一に分配して充電できない。たとえば、電圧の低い電
池は、電圧が高い電池よりも大電流が流れて、電流を均
一に分配できなくなる。このため、全ての電池を理想的
な状態で満充電できない。
は、全ての電池を同時に充電する方法と、充電する電池
を順番に時分割に切り換えて満充電する方法とがある。
全ての電池を同時に充電する方法は、複数の電池を直列
に接続して充電する方法と、並列に接続して充電する方
法とがある。直列に接続する方法は、全ての電池に同じ
充電電流が流れるので、充電を開始する電池の残存容量
に差があると、全ての電池を満充電できない。残存容量
の大きい電池が過充電され、残存容量の少ない電池が満
充電できなくなるからである。複数の電池を並列に接続
する方法は、全ての電池に、理想的な状態で充電電流を
均一に分配して充電できない。たとえば、電圧の低い電
池は、電圧が高い電池よりも大電流が流れて、電流を均
一に分配できなくなる。このため、全ての電池を理想的
な状態で満充電できない。
【０００３】この欠点は、各々の電池を最適な充電電流
で充電するために、専用の充電回路を設けることで解消
できる。しかしながら、この方法で充電する充電器は、
充電器のコストがさらに高くなる。たとえば、４個の電
池を理想的な状態で充電するには、４組の充電用電源を
必要とするからである。
で充電するために、専用の充電回路を設けることで解消
できる。しかしながら、この方法で充電する充電器は、
充電器のコストがさらに高くなる。たとえば、４個の電
池を理想的な状態で充電するには、４組の充電用電源を
必要とするからである。
【０００４】１組の充電用電源に、複数の電池を並列に
連結する充電方法は、それぞれの電池と直列に、充電電
流を制御する電流制御回路を連結して、充電電流を理想
的な状態に分配することが理論的には可能である。しか
しながら、電流制御回路は、それ自体の内部抵抗を調整
して、電池の充電電流を制御するので、ここで電力を消
費する欠点があって、実用化は難しい。電流制御回路
は、大電力を制御できる回路に設計する必要があり、部
品コストが高くなる。また、電流制御回路で無駄に電力
を消費するので、充電用電源の出力電力を大きく設計す
る必要もある。さらに、電流制御回路での発熱も大き
く、大きな放熱フィンを必要とし、このことも部品コス
トを高くする。
連結する充電方法は、それぞれの電池と直列に、充電電
流を制御する電流制御回路を連結して、充電電流を理想
的な状態に分配することが理論的には可能である。しか
しながら、電流制御回路は、それ自体の内部抵抗を調整
して、電池の充電電流を制御するので、ここで電力を消
費する欠点があって、実用化は難しい。電流制御回路
は、大電力を制御できる回路に設計する必要があり、部
品コストが高くなる。また、電流制御回路で無駄に電力
を消費するので、充電用電源の出力電力を大きく設計す
る必要もある。さらに、電流制御回路での発熱も大き
く、大きな放熱フィンを必要とし、このことも部品コス
トを高くする。
【０００５】この欠点は、複数の電池を、順番に切り換
えて充電する方法で解消できる。この充電方法は、満充
電された電池を、次々と順番に切り換えて充電するの
で、１組の充電用電源で、複数の電池を理想的な充電電
流に制御して満充電できる特長がある。
えて充電する方法で解消できる。この充電方法は、満充
電された電池を、次々と順番に切り換えて充電するの
で、１組の充電用電源で、複数の電池を理想的な充電電
流に制御して満充電できる特長がある。
【０００６】この充電方法は、特開平４−１０５５２１
号公報と、特開平３−１６４０３４号公報に記載され
る。これ等の公報に記載される充電方法は、最初に、第
１の電池のみに充電電流を供給して、この電池を満充電
する。その後、第１の電池が満充電されると、第１の電
池の充電を遮断して、第２の電池にのみ充電電流を供給
して、この電池を満充電する。このように、第１、第
２、第３・・・と切り換えて、電池を満充電する。
号公報と、特開平３−１６４０３４号公報に記載され
る。これ等の公報に記載される充電方法は、最初に、第
１の電池のみに充電電流を供給して、この電池を満充電
する。その後、第１の電池が満充電されると、第１の電
池の充電を遮断して、第２の電池にのみ充電電流を供給
して、この電池を満充電する。このように、第１、第
２、第３・・・と切り換えて、電池を満充電する。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】複数の電池を順番に切
り換えて満充電する充電方法は、充電電流を小さくし
て、順番に電池を満充電できる。しかしながら、この充
電方法は、全ての電池を満充電するのに時間がかかる欠
点がある。満充電時間を短縮するために、充電電流を大
きくすると、電池性能が低下する。電池は、好ましい状
態で充電できる最大電流が制限されるからである。大電
流で急速充電すると、電池温度が上昇し、あるいは、電
池に悪い影響を与えて、電池の電気的な性能を低下させ
る。
り換えて満充電する充電方法は、充電電流を小さくし
て、順番に電池を満充電できる。しかしながら、この充
電方法は、全ての電池を満充電するのに時間がかかる欠
点がある。満充電時間を短縮するために、充電電流を大
きくすると、電池性能が低下する。電池は、好ましい状
態で充電できる最大電流が制限されるからである。大電
流で急速充電すると、電池温度が上昇し、あるいは、電
池に悪い影響を与えて、電池の電気的な性能を低下させ
る。
【０００８】この欠点は、図１に示すように、複数の電
池を充電するタイミングを時分割に切り換えて、順番に
パルス充電する方法で解消できる。この図は、第１電
池、第２電池、第３電池、第４電池の順番に、充電する
順番を時分割に切り換えて、繰り返しパルス充電する状
態を示している。さらに、この図は、最初に第１電池が
満充電され、続いて第３電池が満充電される状態を示し
ている。満充電される電池は充電が停止されるので、充
電を中断している。
池を充電するタイミングを時分割に切り換えて、順番に
パルス充電する方法で解消できる。この図は、第１電
池、第２電池、第３電池、第４電池の順番に、充電する
順番を時分割に切り換えて、繰り返しパルス充電する状
態を示している。さらに、この図は、最初に第１電池が
満充電され、続いて第３電池が満充電される状態を示し
ている。満充電される電池は充電が停止されるので、充
電を中断している。
【０００９】図１に示すように、複数の電池を時分割に
パルス充電する方法は、全ての電池を満充電した後に充
電を切り換える方法に比較して、充電時間を短縮でき
る。しかしながら、満充電された電池を充電するタイミ
ングでは、一時的に充電を休止するので、もっとも理想
的な状態で、すべての電池を短時間で満充電できない。
パルス充電する方法は、全ての電池を満充電した後に充
電を切り換える方法に比較して、充電時間を短縮でき
る。しかしながら、満充電された電池を充電するタイミ
ングでは、一時的に充電を休止するので、もっとも理想
的な状態で、すべての電池を短時間で満充電できない。
【００１０】本発明は、さらにこの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、複
数の電池をより短い時間で満充電できる充電方法を提供
することにある。
を目的に開発されたもので、本発明の重要な目的は、複
数の電池をより短い時間で満充電できる充電方法を提供
することにある。
【００１１】また、本発明の他の大切な目的は、複数の
電池の電池性能を低下させることなく、全ての電池を速
やかに満充電できる複数の電池の充電方法を提供するこ
とにある。
電池の電池性能を低下させることなく、全ての電池を速
やかに満充電できる複数の電池の充電方法を提供するこ
とにある。
【００１２】さらにまた、本発明の他の大切な目的は、
安価に製造できる充電用電源で複数の電池を短時間で満
充電できる複数の電池の充電方法を提供することにあ
る。
安価に製造できる充電用電源で複数の電池を短時間で満
充電できる複数の電池の充電方法を提供することにあ
る。
【００１３】
【課題を解決するための手段】本発明の充電方法は、充
電用電源で充電する電池を時分割に切り換えて、複数の
電池をパルス充電して満充電する。さらに、本発明の充
電方法は、満充電された電池の充電が停止されると、次
に充電する電池の充電タイミングを繰り上げて充電を開
始する。
電用電源で充電する電池を時分割に切り換えて、複数の
電池をパルス充電して満充電する。さらに、本発明の充
電方法は、満充電された電池の充電が停止されると、次
に充電する電池の充電タイミングを繰り上げて充電を開
始する。
【００１４】本発明の充電方法は、好ましくは、パルス
充電する電池を切り換えるときに、いずれかの電池の充
電を停止する瞬間に次の電池の充電を開始して、充電電
流を中断することなく充電する。この方法は、充電電流
が遮断されないので、充電する電池を切り換えるときに
ラッシュ電流やノイズを少なくできる特長がある。
充電する電池を切り換えるときに、いずれかの電池の充
電を停止する瞬間に次の電池の充電を開始して、充電電
流を中断することなく充電する。この方法は、充電電流
が遮断されないので、充電する電池を切り換えるときに
ラッシュ電流やノイズを少なくできる特長がある。
【００１５】さらに、本発明の充電方法は、好ましく
は、充電された電池の充電を停止する瞬間に、次に充電
する電池の充電を開始して、充電電流を中断することな
く充電する。
は、充電された電池の充電を停止する瞬間に、次に充電
する電池の充電を開始して、充電電流を中断することな
く充電する。
【００１６】さらに、本発明の充電方法は、容量が異な
る複数の電池を順番にパルス充電するときには、小容量
の電池をパルス充電するパルスの時間幅を、大容量の電
池をパルス充電するパルスの時間幅よりも短くして、小
容量の電池の平均充電電流を小さく制御することができ
る。
る複数の電池を順番にパルス充電するときには、小容量
の電池をパルス充電するパルスの時間幅を、大容量の電
池をパルス充電するパルスの時間幅よりも短くして、小
容量の電池の平均充電電流を小さく制御することができ
る。
【００１７】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施例を図面に基
づいて説明する。ただし、以下に示す実施例は、本発明
の技術思想を具体化するための電池の充電方法を例示す
るものであって、本発明は電池の充電方法を以下のもの
に特定しない。
づいて説明する。ただし、以下に示す実施例は、本発明
の技術思想を具体化するための電池の充電方法を例示す
るものであって、本発明は電池の充電方法を以下のもの
に特定しない。
【００１８】図２は、本発明の充電方法に使用する、充
電器のブロック図を示す。この図はｃｈ１〜ｃｈ４から
なる４つの電池１を脱着自在に装着して満充電する充電
器を示す。ただし、本発明の充電方法は、複数の電池を
パルス充電する方法であるが、充電する電池の数を４つ
に特定しない。また、電池を脱着自在に装着して充電す
る方法にも特定しない。多数の電池を複数組のチャンネ
ルに分割し、分割された各々のチャンネルの電池を順番
に満充電することもできる。
電器のブロック図を示す。この図はｃｈ１〜ｃｈ４から
なる４つの電池１を脱着自在に装着して満充電する充電
器を示す。ただし、本発明の充電方法は、複数の電池を
パルス充電する方法であるが、充電する電池の数を４つ
に特定しない。また、電池を脱着自在に装着して充電す
る方法にも特定しない。多数の電池を複数組のチャンネ
ルに分割し、分割された各々のチャンネルの電池を順番
に満充電することもできる。
【００１９】図に示す充電器は、電源回路２と、電源回
路２を各々の電池１に接続するスイッチング素子３と、
スイッチング素子３を制御する充電制御回路４とを備え
ている。さらに、この図の充電器は、ｃｈ１〜４の電池
１が装着されたかどうかを検出するための充電スイッチ
５を充電制御回路４に接続している。充電スイッチ５
は、装着される電池１でオンオフに切り換えられて、電
池１が装着されたかどうかを検出する。この充電器は、
充電スイッチ５で電池１の装着されたｃｈと装着されな
いｃｈを検出し、装着されないｃｈを充電しないで飛び
越して充電できるので、すべてのｃｈに電池を装着しな
いときに、より短い時間で全ての電池を満充電できる。
路２を各々の電池１に接続するスイッチング素子３と、
スイッチング素子３を制御する充電制御回路４とを備え
ている。さらに、この図の充電器は、ｃｈ１〜４の電池
１が装着されたかどうかを検出するための充電スイッチ
５を充電制御回路４に接続している。充電スイッチ５
は、装着される電池１でオンオフに切り換えられて、電
池１が装着されたかどうかを検出する。この充電器は、
充電スイッチ５で電池１の装着されたｃｈと装着されな
いｃｈを検出し、装着されないｃｈを充電しないで飛び
越して充電できるので、すべてのｃｈに電池を装着しな
いときに、より短い時間で全ての電池を満充電できる。
【００２０】ただし、充電器に電池が装着されたかどう
かは、かならずしも充電スイッチで検出する必要はな
い。充電電流を検出して電池の装着と非装着とを検出す
ることもできるからである。充電電流を検出して電池の
装着を検出する方法は、最初のパルス充電するときに、
充電電流を検出して、充電電流が流れないｃｈを電池が
装着されないｃｈと判定して、その後にそのｃｈを飛び
越して充電する。
かは、かならずしも充電スイッチで検出する必要はな
い。充電電流を検出して電池の装着と非装着とを検出す
ることもできるからである。充電電流を検出して電池の
装着を検出する方法は、最初のパルス充電するときに、
充電電流を検出して、充電電流が流れないｃｈを電池が
装着されないｃｈと判定して、その後にそのｃｈを飛び
越して充電する。
【００２１】電源回路２は、電池１を、充電できる電圧
と電流を出力する。充電用電源は、好ましくは、スイッ
チング電源である。スイッチング電源は、１００ボルト
の交流を整流する整流回路と、整流回路から出力される
直流をスイッチングするスイッチング回路と、このスイ
ッチング回路でスイッチングされる交流を一次側に入力
して、入力される電圧を電池の充電電圧に降下させるト
ランスと、トランスから出力される交流を整流して直流
とするダイオードからなる整流回路と、整流回路の出力
電圧と制御回路からの信号で、スイッチング回路がスイ
ッチングするデューティーを制御するＣＶ／ＣＣ制御回
路および絶縁用ＰＣ回路とを備えている。電源回路は、
必ずしもスイッチング電源とする必要はない。電源回路
は、入力される交流の１００Ｖをトランスで降圧して整
流し、整流した直流を、安定化させる回路とすることも
できる。
と電流を出力する。充電用電源は、好ましくは、スイッ
チング電源である。スイッチング電源は、１００ボルト
の交流を整流する整流回路と、整流回路から出力される
直流をスイッチングするスイッチング回路と、このスイ
ッチング回路でスイッチングされる交流を一次側に入力
して、入力される電圧を電池の充電電圧に降下させるト
ランスと、トランスから出力される交流を整流して直流
とするダイオードからなる整流回路と、整流回路の出力
電圧と制御回路からの信号で、スイッチング回路がスイ
ッチングするデューティーを制御するＣＶ／ＣＣ制御回
路および絶縁用ＰＣ回路とを備えている。電源回路は、
必ずしもスイッチング電源とする必要はない。電源回路
は、入力される交流の１００Ｖをトランスで降圧して整
流し、整流した直流を、安定化させる回路とすることも
できる。
【００２２】スイッチング素子３は、ＦＥＴやトランジ
スター等の半導体スイッチング素子である。各々のスイ
ッチング素子３は、各々の電池１に直列に接続されて、
電池１を電源回路２に接続する。オンのスイッチング素
子３を介して電源回路２に接続される電池１は、充電電
流が供給されて充電される。オフのスイッチング素子３
に接続される電池１は、充電電流が遮断されて充電され
ない。複数のスイッチング素子３は、いずれかひとつを
オン、その他をオフに制御して、電池１をパルス充電す
る。
スター等の半導体スイッチング素子である。各々のスイ
ッチング素子３は、各々の電池１に直列に接続されて、
電池１を電源回路２に接続する。オンのスイッチング素
子３を介して電源回路２に接続される電池１は、充電電
流が供給されて充電される。オフのスイッチング素子３
に接続される電池１は、充電電流が遮断されて充電され
ない。複数のスイッチング素子３は、いずれかひとつを
オン、その他をオフに制御して、電池１をパルス充電す
る。
【００２３】充電制御回路４は、各々の電池１に接続し
ているスイッチング素子３をオンオフに制御する。充電
制御回路４は、充電信号をスイッチング素子３に出力し
て、スイッチング素子３をオンオフに制御する。充電制
御回路４は、複数の電池１をパルス充電する順番とタイ
ミングを決定する。
ているスイッチング素子３をオンオフに制御する。充電
制御回路４は、充電信号をスイッチング素子３に出力し
て、スイッチング素子３をオンオフに制御する。充電制
御回路４は、複数の電池１をパルス充電する順番とタイ
ミングを決定する。
【００２４】充電制御回路４がスイッチング素子３をオ
ンオフに制御して、各々の電池１を充電する充電電流を
図３に示す。この図の充電回路は、ｃｈ１〜ｃｈ４の電
池を順番にパルス充電する。複数の電池を充電する順番
は、たとえば、満充電に近い電池を先に充電することも
できる。この方法は、最初に電池を満充電する時間を最
短にできる。電池が満充電に近いかどうかは、充電を開
始したときの電池電圧で判定する。
ンオフに制御して、各々の電池１を充電する充電電流を
図３に示す。この図の充電回路は、ｃｈ１〜ｃｈ４の電
池を順番にパルス充電する。複数の電池を充電する順番
は、たとえば、満充電に近い電池を先に充電することも
できる。この方法は、最初に電池を満充電する時間を最
短にできる。電池が満充電に近いかどうかは、充電を開
始したときの電池電圧で判定する。
【００２５】各々の電池をパルス充電する１パルスの時
間幅は、スイッチング素子に入力する充電信号のパルス
幅で決定する。１パルスの時間幅は、たとえば１秒とす
る。ただ、本発明の充電方法は、電池をパルス充電する
１パルスの時間幅を特定しない。１パルスの時間幅は、
たとえば、５０ミリ秒〜１０秒、好ましくは０．１〜５
秒、さらに好ましくは０．２〜３秒、最適には０．３〜
２秒に設定される。
間幅は、スイッチング素子に入力する充電信号のパルス
幅で決定する。１パルスの時間幅は、たとえば１秒とす
る。ただ、本発明の充電方法は、電池をパルス充電する
１パルスの時間幅を特定しない。１パルスの時間幅は、
たとえば、５０ミリ秒〜１０秒、好ましくは０．１〜５
秒、さらに好ましくは０．２〜３秒、最適には０．３〜
２秒に設定される。
【００２６】パルス充電する１パルスの時間幅（ｔn）
は、充電される複数の電池の容量が同じであるとき、図
３に示すように、全ての電池を同じ１パルスの時間幅
（ｔ1、ｔ2、ｔ3、ｔ4）で充電する。容量が異なる複数
の電池を順番に充電するとき、小容量の電池をパルス充
電する１パルスの時間幅を、大容量の電池をパルス充電
する１パルスの時間幅よりも短くする。この方法は、小
容量の電池と大容量の電池をバランスよく速やかに満充
電できる特長がある。１パルスの時間幅を短くして充電
される小容量の電池の平均充電電流が、大容量の電池の
平均充電電流よりも小さくなるからである。
は、充電される複数の電池の容量が同じであるとき、図
３に示すように、全ての電池を同じ１パルスの時間幅
（ｔ1、ｔ2、ｔ3、ｔ4）で充電する。容量が異なる複数
の電池を順番に充電するとき、小容量の電池をパルス充
電する１パルスの時間幅を、大容量の電池をパルス充電
する１パルスの時間幅よりも短くする。この方法は、小
容量の電池と大容量の電池をバランスよく速やかに満充
電できる特長がある。１パルスの時間幅を短くして充電
される小容量の電池の平均充電電流が、大容量の電池の
平均充電電流よりも小さくなるからである。
【００２７】図４は、大容量であるｃｈ１、２の電池に
比較して、小容量であるｃｈ３、４の電池の１パルスの
時間幅を短くして充電する充電電流を示す。この図は、
ｃｈ３、４の電池を充電する１パルスの時間幅（ｔ3、
ｔ4）を、ｃｈ１、２の電池の１パルスの時間幅（ｔ1、
ｔ2）の約１／２として、平均充電電流を１／２として
いる。小容量の電池を充電する１パルスの時間幅（ｔ
3、ｔ4）を短くして、電流を遮断することなく充電する
方法は、小容量の電池を充電する時間が短く、全ての電
池を１パルスで充電する周期を短くできる。このこと
は、大容量の電池を充電する平均充電電流を増加して、
より短時間で満充電できる。大容量の電池の平均充電電
流が、１パルスの時間幅／全ての電池を充電する１周期
の時間（Ｔ）となるからである。
比較して、小容量であるｃｈ３、４の電池の１パルスの
時間幅を短くして充電する充電電流を示す。この図は、
ｃｈ３、４の電池を充電する１パルスの時間幅（ｔ3、
ｔ4）を、ｃｈ１、２の電池の１パルスの時間幅（ｔ1、
ｔ2）の約１／２として、平均充電電流を１／２として
いる。小容量の電池を充電する１パルスの時間幅（ｔ
3、ｔ4）を短くして、電流を遮断することなく充電する
方法は、小容量の電池を充電する時間が短く、全ての電
池を１パルスで充電する周期を短くできる。このこと
は、大容量の電池を充電する平均充電電流を増加して、
より短時間で満充電できる。大容量の電池の平均充電電
流が、１パルスの時間幅／全ての電池を充電する１周期
の時間（Ｔ）となるからである。
【００２８】全ての電池を充電する１周期の時間（Ｔ）
は、各々の電池を充電する１パルスの時間幅の和、すな
ちわ、ｔ1＋ｔ2＋ｔ3＋ｔ4となる。図３に示すように、
全ての電池を同じ時間幅でパルス充電するとき、１周期
の時間は、１パルスの時間幅と充電する電池の個数の積
となる。図４に示すように、１パルスの時間幅が異なる
場合、１周期の時間（Ｔ）は、１パルスの時間幅×電池
の個数よりも短くなる。
は、各々の電池を充電する１パルスの時間幅の和、すな
ちわ、ｔ1＋ｔ2＋ｔ3＋ｔ4となる。図３に示すように、
全ての電池を同じ時間幅でパルス充電するとき、１周期
の時間は、１パルスの時間幅と充電する電池の個数の積
となる。図４に示すように、１パルスの時間幅が異なる
場合、１周期の時間（Ｔ）は、１パルスの時間幅×電池
の個数よりも短くなる。
【００２９】本発明の充電方法は、図３と図４に示すよ
うに、パルス充電する電池を切り換えるときに、先に充
電している電池の充電を停止して、次の電池の充電を開
始するとき、充電を停止する瞬間に、次の電池の充電を
開始して、充電電流を中断することなく充電する。この
充電方法は、図３と図４に示すように、電源回路から出
力される電流を変化させないで、複数の電池を充電でき
る。さらに、図３と図４に示す充電方法は、満充電され
た電池の充電を停止して、次の電池を充電を開始すると
きにも、充電電流を中断することなく充電している。
うに、パルス充電する電池を切り換えるときに、先に充
電している電池の充電を停止して、次の電池の充電を開
始するとき、充電を停止する瞬間に、次の電池の充電を
開始して、充電電流を中断することなく充電する。この
充電方法は、図３と図４に示すように、電源回路から出
力される電流を変化させないで、複数の電池を充電でき
る。さらに、図３と図４に示す充電方法は、満充電され
た電池の充電を停止して、次の電池を充電を開始すると
きにも、充電電流を中断することなく充電している。
【００３０】ただ、本発明の充電方法は、充電する電池
を切り換えるときに、充電を休止する時間を設けること
もできる。充電を休止する時間は、１パルスの時間幅に
比較して充分に短くする。休止時間が長くなると、全て
の電池を満充電する時間が短くなるからである。
を切り換えるときに、充電を休止する時間を設けること
もできる。充電を休止する時間は、１パルスの時間幅に
比較して充分に短くする。休止時間が長くなると、全て
の電池を満充電する時間が短くなるからである。
【００３１】本発明の充電方法は、満充電されて電池を
飛び越して次の電池の充電を開始する。図３は、全ての
電池が満充電されないとき、ｃｈ１、２、３、４の順番
で充電し、ｃｈ１の電池が満充電された後は、この電池
の充電を飛び越して、ｃｈ２、３、４の順番で充電し、
さらにｃｈ３の電池が満充電された後は、ｃｈ２、４の
順番で充電し、さらに、ｃｈ２の電池が満充電された後
は、ｃｈ４の電池のみを連続して充電して満充電する。
飛び越して次の電池の充電を開始する。図３は、全ての
電池が満充電されないとき、ｃｈ１、２、３、４の順番
で充電し、ｃｈ１の電池が満充電された後は、この電池
の充電を飛び越して、ｃｈ２、３、４の順番で充電し、
さらにｃｈ３の電池が満充電された後は、ｃｈ２、４の
順番で充電し、さらに、ｃｈ２の電池が満充電された後
は、ｃｈ４の電池のみを連続して充電して満充電する。
【００３２】図４は、全ての電池が満充電されないと
き、ｃｈ１、２、３、４の順番で充電し、ｃｈ１の電池
が満充電された後は、ｃｈ２、３、４の順番で充電し、
さらにｃｈ３の電池が満充電された後は、ｃｈ２、４の
順番で充電し、さらに、ｃｈ４の電池が満充電された後
は、ｃｈ２の電池のみを連続して充電して満充電する。
き、ｃｈ１、２、３、４の順番で充電し、ｃｈ１の電池
が満充電された後は、ｃｈ２、３、４の順番で充電し、
さらにｃｈ３の電池が満充電された後は、ｃｈ２、４の
順番で充電し、さらに、ｃｈ４の電池が満充電された後
は、ｃｈ２の電池のみを連続して充電して満充電する。
【００３３】充電制御回路４は、電池１の満充電を検出
して、満充電された電池に接続しているスイッチング素
子をオンに切り換えることなく、次に充電する電池に接
続しているスイッチング素子をオンにする。充電制御回
路４は、電池１のタイプによってことなる方法で電池１
の満充電を検出する。充電する電池がニッケル−カドミ
ウム電池やニッケル−水素電池の場合、電池電圧がピー
ク電圧になったことを検出し、あるいはピーク電圧から
ΔＶ低下したことを検出して満充電を検出する。電池が
リチウムイオン二次電池の場合、電池電圧が設定電圧に
なったことを検出して満充電を検出する。
して、満充電された電池に接続しているスイッチング素
子をオンに切り換えることなく、次に充電する電池に接
続しているスイッチング素子をオンにする。充電制御回
路４は、電池１のタイプによってことなる方法で電池１
の満充電を検出する。充電する電池がニッケル−カドミ
ウム電池やニッケル−水素電池の場合、電池電圧がピー
ク電圧になったことを検出し、あるいはピーク電圧から
ΔＶ低下したことを検出して満充電を検出する。電池が
リチウムイオン二次電池の場合、電池電圧が設定電圧に
なったことを検出して満充電を検出する。
【００３４】充電制御回路４は、満充電された電池に接
続されるスイッチング素子をオフに保持し、このスイッ
チング素子をオンにするタイミングに次の電池に接続し
ているスイッチング素子をオンに制御しながら、次々と
満充電されない電池を充電し、全ての電池が満充電され
ると、全てのスイッチング素子をオフに保持して、充電
を終了する。全ての電池が満充電された後、全ての電池
を微小電流でトリクル充電することもできる。トリクル
充電は、急速充電に比較して充分に小さい充電電流でパ
ルス充電し、あるいは、全ての電池を並列に接続して定
電圧定電流充電することで行う。
続されるスイッチング素子をオフに保持し、このスイッ
チング素子をオンにするタイミングに次の電池に接続し
ているスイッチング素子をオンに制御しながら、次々と
満充電されない電池を充電し、全ての電池が満充電され
ると、全てのスイッチング素子をオフに保持して、充電
を終了する。全ての電池が満充電された後、全ての電池
を微小電流でトリクル充電することもできる。トリクル
充電は、急速充電に比較して充分に小さい充電電流でパ
ルス充電し、あるいは、全ての電池を並列に接続して定
電圧定電流充電することで行う。
【００３５】
【発明の効果】本発明の充電方法は、複数の電池を、電
池性能を低下させることなく、より短い時間で満充電で
きる特長がある。それは、本発明の充電方法が、複数の
電池を時分割に切り換えてパルス充電しており、満充電
された電池の充電が停止されると、次に充電する電池の
充電タイミングを繰り上げて充電を開始しているからで
ある。この充電方法は、満充電された電池を充電するタ
イミングにおいては、一時的に充電を休止することな
く、この電池を飛び越して次の電池を充電するので、複
数の電池を極めて効率よく速やかに満充電できる。しか
も、本発明の充電方法は、安価に製造できる充電用電源
で複数の電池を理想的に満充電できるので、充電器のコ
ストを低減できる特長も備える。
池性能を低下させることなく、より短い時間で満充電で
きる特長がある。それは、本発明の充電方法が、複数の
電池を時分割に切り換えてパルス充電しており、満充電
された電池の充電が停止されると、次に充電する電池の
充電タイミングを繰り上げて充電を開始しているからで
ある。この充電方法は、満充電された電池を充電するタ
イミングにおいては、一時的に充電を休止することな
く、この電池を飛び越して次の電池を充電するので、複
数の電池を極めて効率よく速やかに満充電できる。しか
も、本発明の充電方法は、安価に製造できる充電用電源
で複数の電池を理想的に満充電できるので、充電器のコ
ストを低減できる特長も備える。
【００３６】さらに、本発明の充電方法は、パルス充電
する電池を切り換えるときに、いずれかの電池の充電を
停止する瞬間に次の電池の充電を開始することによっ
て、充電電流を中断することなく充電できる。この充電
方法は、充電電流が遮断されないので、充電する電池を
切り換えるときにラッシュ電流やノイズの発生を少なく
できる特長がある。
する電池を切り換えるときに、いずれかの電池の充電を
停止する瞬間に次の電池の充電を開始することによっ
て、充電電流を中断することなく充電できる。この充電
方法は、充電電流が遮断されないので、充電する電池を
切り換えるときにラッシュ電流やノイズの発生を少なく
できる特長がある。
【００３７】さらに、本発明の充電方法は、容量が異な
る複数の電池を充電するときに、小容量の電池をパルス
充電するパルスの時間幅を、大容量の電池をパルス充電
するパルスの時間幅よりも短くして、全ての電池を短時
間で理想的にパルス充電できる特長がある。それは、こ
の充電方法が、パルス充電するパルスの時間幅を電池の
容量で変更して、充電のデューティを変動させることに
よって、トータルの電源電流を変化させることなく充電
電源の利用効率を高めているからである。
る複数の電池を充電するときに、小容量の電池をパルス
充電するパルスの時間幅を、大容量の電池をパルス充電
するパルスの時間幅よりも短くして、全ての電池を短時
間で理想的にパルス充電できる特長がある。それは、こ
の充電方法が、パルス充電するパルスの時間幅を電池の
容量で変更して、充電のデューティを変動させることに
よって、トータルの電源電流を変化させることなく充電
電源の利用効率を高めているからである。
【図１】従来の複数の電池の充電方法を示すタイミング
チャート図
チャート図
【図２】本発明の実施例の複数の電池の充電方法に使用
する充電器のブロック図
する充電器のブロック図
【図３】本発明の実施例の複数の電池の充電方法を示す
タイミングチャート図
タイミングチャート図
【図４】本発明の他の実施例の複数の電池の充電方法を
示すタイミングチャート図
示すタイミングチャート図
１…電池 ２…電源回路 ３…スイッチング素子 ４…充電制御回路 ５…充電スイッチ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 5G003 AA01 BA04 CC02 FA07 FA08 GA01 5H030 AA02 AA03 AS18 BB06 DD08 FF52
Claims (4)
- 【請求項１】 充電用電源で充電する電池を時分割に切
り換えて、複数の電池をパルス充電して満充電する充電
方法において、 満充電された電池の充電が停止されると、次に充電する
電池の充電タイミングを繰り上げて充電を開始すること
を特徴とする複数の電池の充電方法。 - 【請求項２】 パルス充電する電池を切り換えるとき
に、いずれかの電池の充電を停止する瞬間に、次の電池
の充電を開始して、充電電流を中断することなく充電す
る請求項１に記載される複数の電池の充電方法。 - 【請求項３】 満充電された電池の充電を停止する瞬間
に、次に充電する電池の充電を開始して、充電電流を中
断することなく充電する請求項２に記載される複数の電
池の充電方法。 - 【請求項４】 容量が異なる複数の電池を順番にパルス
充電すると共に、小容量の電池をパルス充電する１パル
スの時間幅を、大容量の電池をパルス充電する１パルス
の時間幅よりも短くする請求項１に記載される複数の電
池の充電方法。
Priority Applications (8)
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|---|---|---|---|
| JP2000018232A JP2001211558A (ja) | 2000-01-27 | 2000-01-27 | 複数の電池の充電方法 |
| KR10-2000-0064148A KR100420388B1 (ko) | 2000-01-27 | 2000-10-31 | 복수개 전지의 충전방법 |
| TW089125948A TW490872B (en) | 2000-01-27 | 2000-12-06 | Method for charging a plurality of batteries |
| CNB011020199A CN1142614C (zh) | 2000-01-27 | 2001-01-19 | 对多个电池充电的充电方法 |
| GB0101600A GB2360645B (en) | 2000-01-27 | 2001-01-22 | Method of charging a plurality of batteries |
| DE10103317A DE10103317A1 (de) | 2000-01-27 | 2001-01-25 | Verfahren zum Laden einer Vielzahl von Batterien |
| US09/768,227 US6281661B2 (en) | 2000-01-27 | 2001-01-25 | Method of charging a plurality of batteries |
| FR0100996A FR2804543A1 (fr) | 2000-01-27 | 2001-01-25 | Procede permettant de charger plusieurs accumulateurs |
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000018232A JP2001211558A (ja) | 2000-01-27 | 2000-01-27 | 複数の電池の充電方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001211558A true JP2001211558A (ja) | 2001-08-03 |
Family
ID=18545105
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000018232A Pending JP2001211558A (ja) | 2000-01-27 | 2000-01-27 | 複数の電池の充電方法 |
Country Status (8)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6281661B2 (ja) |
| JP (1) | JP2001211558A (ja) |
| KR (1) | KR100420388B1 (ja) |
| CN (1) | CN1142614C (ja) |
| DE (1) | DE10103317A1 (ja) |
| FR (1) | FR2804543A1 (ja) |
| GB (1) | GB2360645B (ja) |
| TW (1) | TW490872B (ja) |
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