JP2001333541A - Charging device - Google Patents

Charging device

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JP2001333541A
JP2001333541A JP2000148262A JP2000148262A JP2001333541A JP 2001333541 A JP2001333541 A JP 2001333541A JP 2000148262 A JP2000148262 A JP 2000148262A JP 2000148262 A JP2000148262 A JP 2000148262A JP 2001333541 A JP2001333541 A JP 2001333541A
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JP
Japan
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charging
state
voltage
current
battery
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Pending
Application number
JP2000148262A
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Japanese (ja)
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Tomoki Nonaka
智己 野中
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Fuji Electric Co Ltd
Original Assignee
Fuji Electric Co Ltd
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Filing date
Publication date
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    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10Energy storage using batteries

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To improve anti-noise characteristic of a charging device that transfers a charging state, based on the result of the detections of detecting signals. SOLUTION: A state-detecting means 1a of the charging device 1 detects the state of a secondary battery 2. A state-inferring means 1b infers the state of the secondary battery 2 based on the results of a plurality of detections by the state-detecting means 1a. A charging means 1c charges the secondary battery 2 by an appropriate charging current or charging voltage, based on the result of the presumption by the state-presuming means 1b.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は充電装置に関し、特
に、2次電池の状態を監視しながら充電を行う充電装置
に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a charging device, and more particularly, to a charging device that performs charging while monitoring the state of a secondary battery.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、充電することにより繰り返して使
用することが可能な2次電池が多くの電子機器で使用さ
れている。
2. Description of the Related Art In recent years, secondary batteries that can be repeatedly used by charging are used in many electronic devices.

【0003】ところで、2次電池を充電する方法として
は、電池容量の1/10程度の電流で長時間かけて充電
する方法と、電池容量と同程度の電流で短時間に充電す
る方法の2通りがある。
[0003] There are two methods of charging a secondary battery: a method of charging over a long time with a current of about 1/10 of the battery capacity and a method of charging over a short time with a current of about the same as the battery capacity. There is a street.

【0004】後者の方法は、急速充電ともよばれ、短時
間で充電が完了するので、近年急速に普及しつつある。
[0004] The latter method is also called rapid charging, and since charging is completed in a short time, it is rapidly spreading in recent years.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】急速充電の場合には、
2次電池の状態に応じて最適な充電電圧と充電電流を選
択する必要がある。従来の充電装置においては、2次電
池の状態を適宜検出し、検出された状態に応じて、最適
な充電電圧または充電電流を選択していた。
In the case of fast charging,
It is necessary to select an optimal charging voltage and charging current according to the state of the secondary battery. In the conventional charging device, the state of the secondary battery is appropriately detected, and an optimum charging voltage or charging current is selected according to the detected state.

【0006】ところで、2次電池へ充電するための電源
は商用電源から供給されることが多いが、このような商
用電源には他の電子機器等によって発生されたノイズが
混入している場合が多い。
Power for charging a secondary battery is often supplied from a commercial power supply, and such a commercial power supply may be mixed with noise generated by other electronic devices. Many.

【0007】電源電圧にノイズが混入すると電池電圧や
充電電流にもその影響が表れ、内部回路が2次電池の状
態を誤って検出し、その結果、充電が完了していないに
もかかわらず充電処理が終了してしまうという問題点が
あった。
[0007] When noise is mixed in the power supply voltage, the influence is exerted on the battery voltage and the charging current, and the internal circuit erroneously detects the state of the secondary battery. As a result, the charging is completed even though the charging is not completed. There is a problem that the processing ends.

【0008】本発明は異常の状況に鑑みてなされたもの
であり、電源電圧にノイズが混入した場合においても正
常に動作する充電装置を提供する。
The present invention has been made in view of an abnormal situation, and provides a charging device that operates normally even when noise is mixed in the power supply voltage.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】本発明では上記課題を解
決するために、2次電池の状態を監視しながら充電を行
う充電装置において、2次電池の状態を検出する状態検
出手段と、前記状態検出手段による複数回分の検出結果
に基づいて、前記2次電池の状態を推定する状態推定手
段と、前記状態推定手段による推定結果に基づいて適切
な充電電流または充電電圧により充電する充電手段と、
を有することを特徴とする充電装置が提供される。
According to the present invention, in order to solve the above-mentioned problems, in a charging device for charging while monitoring the state of a secondary battery, state detecting means for detecting the state of the secondary battery, State estimating means for estimating the state of the secondary battery based on a plurality of detection results by the state detecting means; and charging means for charging with an appropriate charging current or charging voltage based on the estimation result by the state estimating means. ,
Is provided.

【0010】ここで、状態検出手段は、2次電池の状態
を検出する。状態推定手段は、状態検出手段による複数
回分の検出結果に基づいて、2次電池の状態を推定す
る。充電手段は、状態推定手段による推定結果に基づい
て適切な充電電流または充電電圧により充電する。
Here, the state detecting means detects the state of the secondary battery. The state estimating unit estimates the state of the secondary battery based on a plurality of detection results by the state detecting unit. The charging means charges with an appropriate charging current or charging voltage based on the estimation result by the state estimating means.

【0011】[0011]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を参照して説明する。図1は、本発明の動作原理を説明
する原理図である。この図に示すように、本発明に係る
充電装置1は、状態検出手段1a、状態推定手段1b、
および、充電手段1cによって構成されている。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a principle diagram for explaining the operation principle of the present invention. As shown in this figure, the charging device 1 according to the present invention includes a state detecting unit 1a, a state estimating unit 1b,
And charging means 1c.

【0012】状態検出手段1aは、2次電池の電圧、電
流、および、温度等の状態を検出する。状態推定手段1
bは、状態検出手段1aによる複数回分の検出結果に基
づいて、2次電池2の状態を推定する。
The state detecting means 1a detects the state of the secondary battery such as voltage, current and temperature. State estimation means 1
b estimates the state of the secondary battery 2 based on the detection results of a plurality of times by the state detecting means 1a.

【0013】充電手段1cは、状態推定手段1bによる
推定結果に基づいて充電電流または充電電圧を制御しつ
つ充電を行う。次に、以上の原理図の動作について説明
する。
The charging means 1c performs charging while controlling the charging current or the charging voltage based on the result of estimation by the state estimating means 1b. Next, the operation of the above principle diagram will be described.

【0014】いま、充電装置1に対して2次電池2が接
続され、充電が開始されたとする。すると、状態検出手
段1aは、2次電池2の状態を検出し、状態推定手段1
bに通知する。
Now, it is assumed that the secondary battery 2 is connected to the charging device 1 and charging is started. Then, the state detecting means 1a detects the state of the secondary battery 2 and the state estimating means 1
Notify b.

【0015】状態推定手段1bは、状態検出手段1aの
検出結果に基づいて2次電池の状態を推定する。その
際、ある推定結果が連続して得られた場合にのみ、その
推定結果を正しい結果とする。例えば、充電が開始され
た際には、2次電池2の電圧より充電しようとする電池
が正常か否かを推定するが、仮に1回目の処理により異
常と推定された場合でも再度処理を繰り返し、例えば、
連続して5回異常と推定された場合に初めて異常である
とする。
The state estimating means 1b estimates the state of the secondary battery based on the detection result of the state detecting means 1a. At that time, only when a certain estimation result is continuously obtained, the estimation result is regarded as a correct result. For example, when charging is started, it is estimated from the voltage of the secondary battery 2 whether or not the battery to be charged is normal. Even if it is estimated that the first process is abnormal, the process is repeated again. For example,
It is determined that an abnormality is present only when it is estimated that the abnormality has occurred five times in a row.

【0016】充電手段1cは、状態推定手段1bの推定
結果に基づいて、2次電池2に対してその時点において
最適な充電電圧または充電電流により充電処理を行う。
以上の処理によれば、状態推定手段1bが連続して同じ
推定結果を得た場合にのみ、充電手段1cに通知するよ
うにしたので、例えば、電源に混入したノイズにより、
一時的に充電電圧または充電電流が異常を示した場合で
も、2次電池2の状態を誤って推定することを防止でき
る。
The charging means 1c performs a charging process on the rechargeable battery 2 based on the estimation result of the state estimating means 1b with an optimal charging voltage or charging current at that time.
According to the above processing, only when the state estimation means 1b continuously obtains the same estimation result, the notification is made to the charging means 1c.
Even when the charging voltage or the charging current temporarily indicates an abnormality, it is possible to prevent the state of the secondary battery 2 from being erroneously estimated.

【0017】次に、本発明の実施の形態について説明す
る。図2は、本発明の実施の形態の構成例を示す図であ
る。この図に示すように、本発明に係る充電装置は、電
源10、出力ドライブ部11、制御切り換え部12、オ
ペアンプ13,14、抵抗15,16、充電電圧検出回
路17、充電電流検出回路18、制御ロジック回路1
9、および、電流検出抵抗20によって構成されてい
る。
Next, an embodiment of the present invention will be described. FIG. 2 is a diagram illustrating a configuration example of the embodiment of the present invention. As shown in this figure, the charging device according to the present invention includes a power supply 10, an output drive unit 11, a control switching unit 12, operational amplifiers 13, 14, resistors 15, 16, a charging voltage detection circuit 17, a charging current detection circuit 18, Control logic circuit 1
9 and a current detection resistor 20.

【0018】ここで、電源10は、スイッチングレギュ
レータやトランスその他によって構成されており、商用
電源を降圧して整流することにより所定の直流電圧を発
生し、出力ドライブ部11に供給する。
The power supply 10 includes a switching regulator, a transformer, and the like. The power supply 10 steps down and rectifies the commercial power to generate a predetermined DC voltage, and supplies the DC voltage to the output drive unit 11.

【0019】出力ドライブ部11は、オペアンプ13ま
たはオペアンプ14によって制御され、2次電池である
リチウム電池21を所定の電圧または電流によって充電
する。
The output drive unit 11 is controlled by the operational amplifier 13 or 14 and charges a lithium battery 21 as a secondary battery with a predetermined voltage or current.

【0020】オペアンプ13は、定電圧制御回路を構成
し、充電電圧検出回路17によって検出されたリチウム
電池21の端子電圧Vと、制御ロジック回路19から供
給された基準電圧信号Vrefとの差分に応じて出力ド
ライブ部11を制御し、リチウム電池21を定電圧充電
する。
The operational amplifier 13 forms a constant voltage control circuit, and operates in accordance with the difference between the terminal voltage V of the lithium battery 21 detected by the charging voltage detection circuit 17 and the reference voltage signal Vref supplied from the control logic circuit 19. The output drive unit 11 is controlled to charge the lithium battery 21 at a constant voltage.

【0021】オペアンプ14は、定電流制御回路を構成
し、充電電流検出回路18によって検出された電流検出
抵抗20の両端に発生した電圧と、制御ロジック回路1
9から供給された基準電圧信号Irefとの差分に応じ
て出力ドライブ部11を制御し、リチウム電池21を定
電流充電する。
The operational amplifier 14 forms a constant current control circuit, and a voltage generated across the current detection resistor 20 detected by the charging current detection circuit 18 and the control logic circuit 1
The output drive unit 11 is controlled in accordance with the difference from the reference voltage signal Iref supplied from the control unit 9 to charge the lithium battery 21 at a constant current.

【0022】抵抗15,16は、制御ロジック回路19
から出力された基準電圧信号Vrefまたは基準電圧信
号Irefをオペアンプ13,14の反転入力端子に供
給する。
The resistors 15 and 16 are connected to a control logic circuit 19
Are supplied to the inverting input terminals of the operational amplifiers 13 and 14.

【0023】充電電圧検出回路17は、リチウム電池2
1の出力端子に出現した電圧を検出し、オペアンプ13
および制御ロジック回路19に供給する。充電電流検出
回路18は、電流検出抵抗20の両端に発生した電圧を
検出し、制御ロジック回路19およびオペアンプ14に
供給する。
The charging voltage detecting circuit 17 is provided for the lithium battery 2
1 is detected at the output terminal and the operational amplifier 13
And to the control logic circuit 19. The charging current detection circuit 18 detects a voltage generated across the current detection resistor 20 and supplies the voltage to the control logic circuit 19 and the operational amplifier 14.

【0024】制御ロジック回路19は、充電電圧検出回
路17および充電電流検出回路18によって検出された
充電電圧または充電電流に応じた基準電圧信号Vre
f,Irefを発生してオペアンプ13,14をそれぞ
れ制御するとともに、制御切り換え部12を制御して定
電流充電または定電圧充電の何れかを選択する。更に、
リチウム電池21に内蔵されているサーミスタ21bか
らの温度信号により、リチウム電池21の温度が異常で
ある場合には充電を終了する制御を行う。
The control logic circuit 19 includes a reference voltage signal Vre corresponding to the charging voltage or the charging current detected by the charging voltage detecting circuit 17 and the charging current detecting circuit 18.
f and Iref are generated to control the operational amplifiers 13 and 14, respectively, and the control switching unit 12 is controlled to select either constant current charging or constant voltage charging. Furthermore,
When the temperature of the lithium battery 21 is abnormal, control for terminating charging is performed based on a temperature signal from a thermistor 21b built in the lithium battery 21.

【0025】電流検出抵抗20は、微小な値を有する抵
抗素子によって構成され、リチウム電池21のマイナス
端子からグランドへ流れる電流(充電電流)に対応する
電圧を発生して充電電流検出回路18に供給する。
The current detecting resistor 20 is constituted by a resistance element having a small value, generates a voltage corresponding to a current (charging current) flowing from the negative terminal of the lithium battery 21 to the ground, and supplies the voltage to the charging current detecting circuit 18. I do.

【0026】リチウム電池21は、リチウム電池本体2
1a、および、サーミスタ21bによって構成されてい
る。リチウム電池本体21aは、例えば、1セル・コー
クス系のリチウムイオン電池である。
The lithium battery 21 includes the lithium battery body 2
1a and the thermistor 21b. The lithium battery main body 21a is, for example, a one-cell coke-based lithium ion battery.

【0027】サーミスタ21bは、リチウム電池21の
内部温度に対応してその抵抗値が変化する。続いて、図
2に示す実施の形態の動作について説明する。以下で
は、先ず、図3〜図6を参照して従来における動作につ
いて説明した後、図7〜図11を参照して本発明の場合
における動作について説明する。
The resistance of the thermistor 21b changes according to the internal temperature of the lithium battery 21. Subsequently, the operation of the embodiment shown in FIG. 2 will be described. Hereinafter, first, the conventional operation will be described with reference to FIGS. 3 to 6, and then the operation in the case of the present invention will be described with reference to FIGS. 7 to 11.

【0028】図3は、従来における充電時の動作の一例
を示すフローチャートである。このフローチャートは、
リチウム電池21が充電装置に接続されるとともに、電
源10が商用電源に接続された場合に実行される。 [S1]制御ロジック回路19は、充電電圧検出回路1
7によって検出された電池電圧が異常であるか否かを判
定し、異常である場合にはステップS2に進み、それ以
外の場合にはステップS3に進む。 [S2]制御ロジック回路19は、充電を中止し、処理
を終了する。 [S3]制御ロジック回路19は、サーミスタ21bの
抵抗値を参照して電池温度が異常であるか否かを判定
し、異常である場合にはステップS2に進み、それ以外
の場合にはステップS4に進む。 [S4]制御ロジック回路19は、電池電圧が3.2V
以上であるか否かを判定し、3.2V以上である場合に
はステップS8に進み、それ以外の場合にはステップS
5に進む。 [S5]制御ロジック回路19は、定電流制御によりリ
チウム電池21を充電する。具体的には、制御ロジック
回路19は、先ず、制御切り換え部12を制御してオペ
アンプ14側に接続を切り換えるとともに、充電電流検
出回路18によって検出された充電電流を参照してリチ
ウム電池21に供給される電流が、例えば、0.2Aで
一定になるような基準電圧信号Irefを発生してオペ
アンプ14に供給する。 [S6]制御ロジック回路19は、リチウム電池21の
電圧、電流、および、温度が異常であることを検出する
異常検出処理を実行する。なお、この処理は、図4を参
照して詳述する。 [S7]制御ロジック回路19は、電池電圧が3.2V
未満であるか否かを判定し、3.2V未満である場合に
はステップS5に戻り、それ以外の場合にはステップS
8に進む。 [S8]制御ロジック回路19は、定電流制御によりリ
チウム電池21を充電する。具体的には、制御ロジック
回路19は、充電電流検出回路18によって検出された
充電電流を参照してリチウム電池21に供給される電流
が、例えば、1.0Aで一定になるような基準電圧信号
Irefを発生してオペアンプ14に供給する。 [S9]制御ロジック回路19は、異常検出処理を実行
する。この処理の詳細は、図4を参照して後述する。 [S10]制御ロジック回路19は、電池電圧が4.2
V未満である場合にはステップS8に戻って同様の処理
を繰り返し、それ以外の場合にはステップS11に進
む。 [S11]制御ロジック回路19は、定電圧制御により
リチウム電池21を充電する。具体的には、制御ロジッ
ク回路19は、先ず、制御切り換え部12を制御してオ
ペアンプ13側に切り換えるとともに、充電電圧検出回
路17によって検出された充電電圧を参照してリチウム
電池21に印加される電圧が、例えば、4.2Vで一定
になるような基準電圧信号Vrefを発生してオペアン
プ13に供給する。 [S12]制御ロジック回路19は、異常検出処理を実
行する。この処理の詳細は、図4を参照して後述する。 [S13]制御ロジック回路19は、充電電流が0.1
A以上であるか否かを判定し、0.1A以上である場合
にはステップS11に戻って同様の処理を繰り返し、そ
れ以外の場合には処理を終了する。
FIG. 3 is a flowchart showing an example of a conventional operation at the time of charging. This flowchart is
This is executed when the lithium battery 21 is connected to the charging device and the power supply 10 is connected to the commercial power supply. [S1] The control logic circuit 19 includes the charging voltage detection circuit 1
It is determined whether or not the battery voltage detected by step 7 is abnormal. If abnormal, the process proceeds to step S2, and otherwise, the process proceeds to step S3. [S2] The control logic circuit 19 stops charging and ends the processing. [S3] The control logic circuit 19 determines whether or not the battery temperature is abnormal with reference to the resistance value of the thermistor 21b. If the battery temperature is abnormal, the process proceeds to step S2; otherwise, the process proceeds to step S4. Proceed to. [S4] The control logic circuit 19 determines that the battery voltage is 3.2 V
It is determined whether the voltage is equal to or more than 3.2 V. If the voltage is equal to or more than 3.2 V, the process proceeds to step S8.
Go to 5. [S5] The control logic circuit 19 charges the lithium battery 21 by constant current control. Specifically, the control logic circuit 19 first controls the control switching unit 12 to switch the connection to the operational amplifier 14 side, and supplies the lithium current to the lithium battery 21 with reference to the charging current detected by the charging current detection circuit 18. For example, a reference voltage signal Iref is generated so that the current to be supplied becomes constant at 0.2 A and supplied to the operational amplifier 14. [S6] The control logic circuit 19 executes abnormality detection processing for detecting that the voltage, current, and temperature of the lithium battery 21 are abnormal. This processing will be described in detail with reference to FIG. [S7] The control logic circuit 19 determines that the battery voltage is 3.2V.
It is determined whether the voltage is less than 3.2 V. If the voltage is less than 3.2 V, the process returns to step S5.
Proceed to 8. [S8] The control logic circuit 19 charges the lithium battery 21 by constant current control. More specifically, the control logic circuit 19 refers to a reference voltage signal such that the current supplied to the lithium battery 21 with reference to the charging current detected by the charging current detection circuit 18 becomes constant at 1.0 A, for example. Iref is generated and supplied to the operational amplifier 14. [S9] The control logic circuit 19 performs an abnormality detection process. Details of this processing will be described later with reference to FIG. [S10] The control logic circuit 19 determines that the battery voltage is 4.2.
If it is less than V, the process returns to step S8 and repeats the same processing. Otherwise, the process proceeds to step S11. [S11] The control logic circuit 19 charges the lithium battery 21 by constant voltage control. Specifically, the control logic circuit 19 first controls the control switching unit 12 to switch to the operational amplifier 13 side, and is applied to the lithium battery 21 with reference to the charging voltage detected by the charging voltage detection circuit 17. A reference voltage signal Vref is generated so that the voltage becomes constant at 4.2 V, for example, and supplied to the operational amplifier 13. [S12] The control logic circuit 19 executes an abnormality detection process. Details of this processing will be described later with reference to FIG. [S13] The control logic circuit 19 determines that the charging current is 0.1
It is determined whether it is A or more. If it is 0.1 A or more, the process returns to step S11 to repeat the same processing. Otherwise, the processing ends.

【0029】次に、図4を参照して、図3のステップS
6,S9,S12に示す異常検出処理の詳細について説
明する。このフローチャートが開始されると、以下の処
理が実行される。 [S30]制御ロジック回路19は、充電電圧検出回路
17の出力を参照して電池電圧が異常か否かを判定し、
異常と判定した場合にはステップS33に進み、それ以
外の場合にはステップS31に進む。 [S31]制御ロジック回路19は、充電電流検出回路
18の出力を参照して充電電流が異常か否かを判定し、
異常と判定した場合にはステップS33に進み、それ以
外の場合にはステップS32に進む。 [S32]制御ロジック回路19は、サーミスタ21b
の出力を参照して電池温度が異常であるか否かを判定
し、異常と判定した場合にはステップS33に進み、そ
れ以外の場合にはもとの処理に復帰する。 [S33]制御ロジック回路19は、充電を中止し、処
理を終了する。
Next, referring to FIG. 4, step S in FIG.
The details of the abnormality detection processing shown in 6, S9, and S12 will be described. When this flowchart is started, the following processing is executed. [S30] The control logic circuit 19 determines whether or not the battery voltage is abnormal with reference to the output of the charging voltage detection circuit 17,
If it is determined that there is an abnormality, the process proceeds to step S33; otherwise, the process proceeds to step S31. [S31] The control logic circuit 19 refers to the output of the charging current detection circuit 18 to determine whether the charging current is abnormal,
If it is determined to be abnormal, the process proceeds to step S33; otherwise, the process proceeds to step S32. [S32] The control logic circuit 19 includes the thermistor 21b
It is determined whether or not the battery temperature is abnormal with reference to the output of step S33. If it is determined that the battery temperature is abnormal, the process proceeds to step S33, and otherwise returns to the original process. [S33] The control logic circuit 19 stops charging and ends the process.

【0030】次に、図5を参照して、図3に示す方法に
よる充電電圧と充電電流の時間による変化について説明
する。なお、以下に示す電流値は1000mAHの容量
を有するリチウム電池を基準として決定されたものであ
る。
Next, with reference to FIG. 5, the change over time of the charging voltage and the charging current according to the method shown in FIG. 3 will be described. The current values shown below were determined based on a lithium battery having a capacity of 1000 mAH.

【0031】充電が開始されると、図3に示すステップ
S1,S3の処理により、電池電圧と電池温度がチェッ
クされ、異常がない場合にはステップS4において、電
池電圧が3.2V以上であるか判定される。この例で
は、3.2V未満であるのでステップS5に進み、定電
流(0.2A)による充電が開始される。
When charging is started, the battery voltage and the battery temperature are checked by the processing of steps S1 and S3 shown in FIG. 3. If there is no abnormality, the battery voltage is 3.2 V or more in step S4. Is determined. In this example, since the voltage is less than 3.2 V, the process proceeds to step S5, and charging with a constant current (0.2 A) is started.

【0032】その結果、電池の電圧が徐々に上昇する
(p1参照)。そして、電池の電圧が3.2V以上にな
った場合には、ステップS8の定電流制御が開始され、
定電流(1.0A)による充電が開始される(P2参
照)。
As a result, the voltage of the battery gradually increases (see p1). When the voltage of the battery becomes 3.2 V or more, the constant current control in step S8 is started,
Charging with a constant current (1.0 A) is started (see P2).

【0033】電池電圧が4.2V以上になった場合に
は、ステップS11に示す定電圧制御が開始され、定電
圧(4.2V)による充電が開始される。定電流制御が
開始されると、充電電流は徐々に減少し(P3参照)、
充電電流が0.1A未満になった場合には充電を終了す
る。
When the battery voltage becomes 4.2 V or more, the constant voltage control shown in step S11 is started, and charging with the constant voltage (4.2 V) is started. When the constant current control is started, the charging current gradually decreases (see P3),
If the charging current is less than 0.1 A, the charging is terminated.

【0034】なお、充電電流が0.1Aになった場合の
充電率は95%であるので、図5には示していないが、
この後充電率を100%に近づけるためにトリクル充電
と呼ばれる1A程度の定電圧充電を継続することも可能
である。
Although the charging rate when the charging current is 0.1 A is 95%, it is not shown in FIG.
Thereafter, in order to bring the charging rate close to 100%, it is possible to continue constant voltage charging of about 1 A called trickle charging.

【0035】次に、図6を参照して、ノイズが混入した
場合における動作について説明する。ステップS11に
示す電圧制御による充電中に、電圧ノイズnv1が混入
したとすると、異常検出処理に係るステップS30の処
理により異常電圧が検出され、充電処理が終了すること
になる。この場合には、充電の途中で処理が中断される
ことから、リチウム電池の電圧は満充電時の電圧と比較
してかなり低い電圧V1となる。
Next, the operation when noise is mixed will be described with reference to FIG. Assuming that the voltage noise nv1 is mixed during the charging by the voltage control shown in step S11, the abnormal voltage is detected by the processing of step S30 relating to the abnormality detection processing, and the charging processing ends. In this case, since the processing is interrupted during the charging, the voltage of the lithium battery becomes a voltage V1 which is considerably lower than the voltage at the time of full charge.

【0036】また、図6に示すように電流ノイズni1
が混入した場合にはステップ13の処理により、充電電
流が0.1A以上であるとして処理を終了することにな
る。その結果、充電が中断されることになるので、リチ
ウム電池の電圧は満充電時の電圧に比較して多少低めの
電圧V2となる。
As shown in FIG. 6, the current noise ni1
Is mixed, the process ends at step 13 assuming that the charging current is 0.1 A or more. As a result, charging is interrupted, so that the voltage of the lithium battery is a voltage V2 slightly lower than the voltage at the time of full charge.

【0037】以上のように、従来例の場合では、電源に
ノイズが混入した場合には誤動作が誘発され、充電が中
断されることになった。次に、図7〜図9を参照して、
本発明の動作について説明する。この処理は、図3およ
び図4に示す場合と主たる処理は同一であるが、ステッ
プS50,S52,S53,S56,S59,S62,
S100〜S103の処理が内容が一部変更されてい
る。ここで、各処理の括弧内に記述されている内容は、
判断の対象を示している。例えば、ステップS50の
「電池電圧判定処理(電圧異常)」の場合では、電圧が
異常であるか否かが判定される。
As described above, in the case of the conventional example, when noise is mixed into the power supply, a malfunction is induced and the charging is interrupted. Next, referring to FIGS.
The operation of the present invention will be described. This processing is the same as the main processing shown in FIGS. 3 and 4, except that steps S50, S52, S53, S56, S59, S62,
The contents of the processes of S100 to S103 are partially changed. Here, the contents described in parentheses for each process are as follows:
This shows the target of the judgment. For example, in the case of “battery voltage determination processing (voltage abnormality)” in step S50, it is determined whether the voltage is abnormal.

【0038】図9は、ステップS50の「電池電圧判定
処理(電圧異常)」の詳細を示す図である。このフロー
チャートが開始されると以下の処理が実行される。 [S80]制御ロジック回路19は、内蔵されているカ
ウンタ#1およびカウンタ#2をクリアする。 [S81]制御ロジック回路19は、充電電圧検出回路
17の検出結果を参照し、電池電圧が異常であるか否か
を判定し、異常である場合にはステップS85に進み、
それ以外の場合にはステップS82に進む。 [S82]制御ロジック回路19は、カウンタ#1をク
リアし、カウンタ#2を1だけインクリメントする。 [S83]制御ロジック回路19は、カウンタ#2の値
が所定の閾値Th以上であるか否かを判定し、Th以上
である場合にはNO側の次のステップ(ステップS5
2)に進み、それ以外の場合にはステップS84に進
む。 [S84]制御ロジック回路19は、所定の時間だけ待
機した後、ステップS81に戻って前述の場合と同様の
処理を繰り返す。 [S85]制御ロジック回路19は、カウンタ#2をク
リアし、カウンタ#1を1だけインクリメントする。 [S86]制御ロジック回路19は、カウンタ#1が閾
値Th以上であるか否かを判定し、閾値th以上である
場合にはYES側の次のステップ(ステップS51)に
進み、それ以外の場合にはステップS87に進む。 [S87]制御ロジック回路19は、所定の時間待機し
た後、ステップS81に戻って前述の場合と同様の処理
を繰り返す。
FIG. 9 is a diagram showing the details of the "battery voltage determination process (voltage abnormality)" in step S50. When this flowchart is started, the following processing is executed. [S80] The control logic circuit 19 clears the built-in counters # 1 and # 2. [S81] The control logic circuit 19 refers to the detection result of the charging voltage detection circuit 17, and determines whether or not the battery voltage is abnormal. If the battery voltage is abnormal, the process proceeds to step S85,
Otherwise, the process proceeds to step S82. [S82] The control logic circuit 19 clears the counter # 1 and increments the counter # 2 by one. [S83] The control logic circuit 19 determines whether or not the value of the counter # 2 is equal to or greater than a predetermined threshold Th. If the value is equal to or greater than Th, the next step on the NO side (step S5)
Go to 2), otherwise go to step S84. [S84] After waiting for a predetermined time, the control logic circuit 19 returns to step S81 and repeats the same processing as described above. [S85] The control logic circuit 19 clears the counter # 2 and increments the counter # 1 by one. [S86] The control logic circuit 19 determines whether or not the value of the counter # 1 is equal to or greater than the threshold value Th. If the value is equal to or greater than the threshold value th, the control logic circuit 19 proceeds to the next step (step S51) on the YES side. Proceeds to step S87. [S87] After waiting for a predetermined time, the control logic circuit 19 returns to step S81 and repeats the same processing as described above.

【0039】以上の処理によれば、括弧内に記述されて
いる判断内容が閾値Th以上連続して同一の判断結果と
なった場合にのみ処理の分岐がなされる。例えば、図9
の例では、「電池電圧が異常」という判断内容が閾値T
hに対応する回数以上連続して同一の判断結果(例え
ば、電池電圧が正常)となった場合にのみ対応する
(「電池電圧が正常」の場合ではNO側)に処理の分岐
が発生することになる。
According to the above processing, the branch of the processing is performed only when the judgment contents described in parentheses have the same judgment result continuously over the threshold Th. For example, FIG.
In the example of the above, the judgment content that "the battery voltage is abnormal" is
The processing branch occurs only when the same judgment result (for example, the battery voltage is normal) is obtained continuously for the number of times corresponding to h (for example, when the battery voltage is normal). become.

【0040】なお、ステップS52,S53,S56,
S59,S62,S100〜S103の処理は、判断の
内容が異なっているだけでそれ以外は以上の場合と同様
である。
Steps S52, S53, S56,
The processing of S59, S62, and S100 to S103 is the same as the above case except for the content of the determination.

【0041】次に、図10を参照して、本発明の実施の
形態の動作について説明する。この図に示すように、ス
テップS60に示す定電圧制御時において、電圧ノイズ
nv1〜nv3および電流ノイズni1〜ni2が入力
されたとする。また、このときTh=2であるとする。
Next, the operation of the embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. As shown in this figure, it is assumed that voltage noises nv1 to nv3 and current noises ni1 to ni2 are input during the constant voltage control shown in step S60. At this time, it is assumed that Th = 2.

【0042】最初のノイズnv1が入力された際に、ス
テップS100に示す充電電圧判定処理が同一のタイミ
ングT1で電圧の判定処理を実行したとすると、電圧が
異常であると判定される。しかしながら、ステップS1
00の処理では、電圧の異常が2(=Th)回以上連続
して検出されない限り異常とは判定されないので、再度
タイミングT2において電圧の検出が行われる。タイミ
ングT2においては、ノイズの入力はないので、カウン
タ#1がクリアされ、カウンタ#2が1だけインクリメ
ントされて“1”となる。続くタイミングT3でもノイ
ズの入力がないことから、カウンタ#1が1だけインク
リメントされて“2”となり、その結果YESと判定さ
れ、NO側の処理に分岐することになる。
If the charge voltage determination process shown in step S100 executes the voltage determination process at the same timing T1 when the first noise nv1 is input, it is determined that the voltage is abnormal. However, step S1
In the process of 00, since the abnormality is not determined unless the abnormality of the voltage is continuously detected 2 (= Th) times or more, the voltage is detected again at the timing T2. At timing T2, since there is no noise input, the counter # 1 is cleared, and the counter # 2 is incremented by 1 to "1". At the subsequent timing T3, since there is no noise input, the counter # 1 is incremented by 1 to "2". As a result, the determination is YES, and the process branches to the NO side process.

【0043】また、電流ノイズni1,ni2に対して
も同様の処理が行われる。この例では、最初の電流ノイ
ズni1の入力のタイミングと、制御ロジック回路19
のサンプリングのタイミングT4とが合致しているの
で、ステップS102の処理により、電流が異常である
と判定される。しかしながら、次のサンプリングのタイ
ミングT5においては電流ノイズの入力はないため、電
流が異常であるという判断は連続してなされない。その
次のサンプリングのタイミングT6においても電流ノイ
ズは検出されず、その結果、電流が正常であるという判
断が連続して2回なされることになるので、結果として
NO側であるステップS103に処理が分岐することに
なる。
The same processing is performed on the current noises ni1 and ni2. In this example, the input timing of the first current noise ni1 and the control logic circuit 19
Since the sampling timing T4 of the current data is matched, it is determined that the current is abnormal by the process of step S102. However, at the next sampling timing T5, there is no input of current noise, so that the determination that the current is abnormal is not made continuously. At the next sampling timing T6, no current noise is detected, and as a result, the determination that the current is normal is made twice consecutively. As a result, the process proceeds to step S103 on the NO side. It will branch.

【0044】以上に説明したように、本発明の実施の形
態によれば、同一の判断内容が所定の回数連続してなさ
れた場合にのみ、処理の分岐を行うようにしたので、電
源に混入したノイズ等によって誤動作が発生することを
防止できる。
As described above, according to the embodiment of the present invention, the branch of the process is performed only when the same judgment is continuously made a predetermined number of times. A malfunction can be prevented from occurring due to noise or the like.

【0045】なお、以上の実施の形態においては、状態
を維持する判断結果と、状態を移行する判断結果の双方
に対して、カウンタによるカウント処理を行うようにし
たが、状態を移行する場合にのみカウント処理を行うよ
うにしてもよい。
In the above-described embodiment, the counting process by the counter is performed for both the judgment result for maintaining the state and the judgment result for shifting the state. Only the count process may be performed.

【0046】図11は、状態を移行する場合にのみカウ
ント処理を行う場合の処理の一例である。このフローチ
ャートが開始されると、以下の処理が実行される。 [S120]制御ロジック回路19は、内蔵されている
カウンタ#1をクリアする。 [S121]制御ロジック回路19は、充電電圧検出回
路17の検出結果を参照し、電池電圧が異常であるか否
かを判定し、異常である場合にはステップS122に進
み、それ以外の場合にはNO側の処理に分岐する。 [S122]制御ロジック回路19は、カウンタ#1を
1だけインクリメントする。 [S123]制御ロジック回路19は、カウンタ#1の
値が所定の閾値Th以上であるか否かを判定し、Th以
上である場合にはYES側の次の処理に進み、それ以外
の場合にはステップS124に進む。 [S124]制御ロジック回路19は、所定の時間だけ
待機した後、ステップS121に戻って前述の場合と同
様の処理を繰り返す。
FIG. 11 shows an example of the processing in the case where the count processing is performed only when the state is shifted. When this flowchart is started, the following processing is executed. [S120] The control logic circuit 19 clears the built-in counter # 1. [S121] The control logic circuit 19 refers to the detection result of the charging voltage detection circuit 17, and determines whether or not the battery voltage is abnormal. If the battery voltage is abnormal, the process proceeds to step S122; Branches to the processing on the NO side. [S122] The control logic circuit 19 increments the counter # 1 by one. [S123] The control logic circuit 19 determines whether or not the value of the counter # 1 is equal to or greater than a predetermined threshold Th. If the value is equal to or greater than Th, the process proceeds to the next process on the YES side. Proceeds to step S124. [S124] After waiting for a predetermined time, the control logic circuit 19 returns to step S121 and repeats the same processing as described above.

【0047】以上の処理によれば、電池電圧が異常であ
る場合(状態を移行する場合)にのみカウンタ#1をカ
ウントアップし、電圧の異常が閾値Th以上連続して検
出された場合には、充電を中止(状態を移行)するよう
にしたので、図9の場合に比較して簡便な処理により、
同様の機能を実現することが可能となる。
According to the above-described processing, the counter # 1 is counted up only when the battery voltage is abnormal (when the state is shifted), and when the voltage abnormality is continuously detected at the threshold Th or more. , The charging is stopped (the state is shifted), so that the processing is simpler than the case of FIG.
A similar function can be realized.

【0048】最後に、以上の実施の形態においては、電
圧ノイズおよび電流ノイズの場合を例にあげて説明した
が、図8にも示すように、リチウム電池21に内蔵され
ているサーミスタ21bからの検出信号やその他の検出
信号に対して同様の処理を行うことも可能である。
Finally, in the above embodiment, the case of voltage noise and current noise has been described as an example. However, as shown in FIG. Similar processing can be performed on the detection signal and other detection signals.

【0049】また、本発明では、連続して同一の判断結
果が得られた場合にのみ、その判断結果に基づいて分岐
を行うようにしたが、例えば、複数回の判断の平均値を
取り、その平均値に基づいて処理を行うようにすること
も可能である。
Further, in the present invention, the branch is performed based on the determination result only when the same determination result is obtained continuously. For example, an average value of a plurality of determinations is obtained. It is also possible to perform the processing based on the average value.

【0050】[0050]

【発明の効果】以上説明したように本発明では、2次電
池の状態を監視しながら充電を行う充電装置において、
2次電池の状態を検出する状態検出手段と、状態検出手
段による複数回分の検出結果に基づいて、2次電池の状
態を推定する状態推定手段と、状態推定手段による推定
結果に基づいて適切な充電電流または充電電圧により充
電する充電手段と、を有するようにしたので、電源にノ
イズが混入した場合でも2次電池を確実に充電すること
が可能となる。
As described above, according to the present invention, in a charging device for charging while monitoring the state of a secondary battery,
State detecting means for detecting the state of the secondary battery, state estimating means for estimating the state of the secondary battery based on a plurality of detection results by the state detecting means, Since a charging means for charging with a charging current or a charging voltage is provided, it is possible to reliably charge the secondary battery even when noise is mixed in the power supply.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の動作原理を説明する原理図である。FIG. 1 is a principle diagram for explaining the operation principle of the present invention.

【図2】本発明の実施の形態の構成例を示す図である。FIG. 2 is a diagram illustrating a configuration example of an embodiment of the present invention.

【図3】従来における充電処理の一例を説明するフロー
チャートである。
FIG. 3 is a flowchart illustrating an example of a conventional charging process.

【図4】図3に示す異常検出処理の詳細を説明するフロ
ーチャートである。
FIG. 4 is a flowchart illustrating details of an abnormality detection process shown in FIG. 3;

【図5】図3に示すフローチャートが実行された際の充
電電圧と充電電流の時間的変化を示すタイミングチャー
トである。
FIG. 5 is a timing chart showing temporal changes in charging voltage and charging current when the flowchart shown in FIG. 3 is executed.

【図6】図3の処理の実行時に、電源にノイズが混入し
た場合における充電電圧と充電電流の時間的変化を示す
タイミングチャートである。
FIG. 6 is a timing chart showing a temporal change of a charging voltage and a charging current when noise is mixed in a power supply during execution of the processing of FIG. 3;

【図7】本実施の形態における充電処理の一例を説明す
るフローチャートである。
FIG. 7 is a flowchart illustrating an example of a charging process according to the present embodiment.

【図8】図7に示す異常検出処理の詳細を説明するフロ
ーチャートである。
FIG. 8 is a flowchart illustrating details of an abnormality detection process shown in FIG. 7;

【図9】図7に示すステップS50の詳細な処理の一例
を示す図である。
FIG. 9 is a diagram illustrating an example of a detailed process of step S50 illustrated in FIG. 7;

【図10】図7の処理の実行時に、電源にノイズが混入
した場合における充電電圧と充電電流の時間的変化を示
すタイミングチャートである。
FIG. 10 is a timing chart showing a temporal change of a charging voltage and a charging current when noise is mixed into a power supply during execution of the processing of FIG. 7;

【図11】図7に示すステップS50の詳細な処理の他
の一例を示す図である。
FIG. 11 is a diagram showing another example of the detailed process of step S50 shown in FIG. 7;

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 充電装置 1a 状態検出手段 1b 状態推定手段 1c 充電手段 2 2次電池 10 電源 11 出力ドライブ部 12 制御切り換え部 13,14 オペアンプ 15,16 抵抗 17 充電電圧検出回路 18 充電電流検出回路 19 制御ロジック回路 20 電流検出抵抗 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Charging device 1a State detecting means 1b State estimating means 1c Charging means 2 Secondary battery 10 Power supply 11 Output drive unit 12 Control switching unit 13, 14 Operational amplifier 15, 16 Resistance 17 Charge voltage detection circuit 18 Charge current detection circuit 19 Control logic circuit 20 Current detection resistor

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 2次電池の状態を監視しながら充電を行
う充電装置において、 2次電池の状態を検出する状態検出手段と、 前記状態検出手段による複数回分の検出結果に基づい
て、前記2次電池の状態を推定する状態推定手段と、 前記状態推定手段による推定結果に基づいて適切な充電
電流または充電電圧により充電する充電手段と、 を有することを特徴とする充電装置。
1. A charging device that performs charging while monitoring the state of a secondary battery, comprising: state detecting means for detecting a state of the secondary battery; A charging apparatus, comprising: state estimating means for estimating a state of a next battery; and charging means for charging with an appropriate charging current or charging voltage based on an estimation result by the state estimating means.
【請求項2】 前記状態推定手段は、所定の時間毎に前
記状態検出手段による検出結果を参照して前記2次電池
の状態の推定を行い、同一の推定結果が所定の回数以上
連続して得られた場合には、それを推定結果とすること
を特徴とする請求項1記載の充電装置。
2. The state estimating means estimates the state of the secondary battery by referring to the detection result by the state detecting means at predetermined time intervals, and the same estimation result is continuously obtained a predetermined number of times or more. 2. The charging device according to claim 1, wherein when obtained, the result is used as an estimation result.
【請求項3】 2次電池の状態を監視しながら充電を行
う充電方法において、 2次電池の状態を検出する状態検出ステップと、 前記状態検出ステップによる複数回分の検出結果に基づ
いて、前記2次電池の状態を推定する状態推定ステップ
と、 前記状態推定ステップによる推定結果に基づいて充電電
流または充電電圧を制御する充電ステップと、 を有することを特徴とする充電方法。
3. A charging method for performing charging while monitoring a state of a secondary battery, comprising: a state detecting step of detecting a state of the secondary battery; A charging method comprising: a state estimating step of estimating a state of a next battery; and a charging step of controlling a charging current or a charging voltage based on an estimation result by the state estimating step.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002142380A (en) * 2000-10-31 2002-05-17 Fuji Electric Co Ltd Charging apparatus
WO2007119683A1 (en) * 2006-04-14 2007-10-25 Panasonic Corporation Charging method, battery pack, and its charger
JP2012170174A (en) * 2011-02-10 2012-09-06 Seiko Epson Corp Secondary battery protection circuit, device using the secondary battery, and secondary battery protection method

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