JP2002078220A - 二次電池の充電制御装置及び充電制御方法 - Google Patents
二次電池の充電制御装置及び充電制御方法Info
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- JP2002078220A JP2002078220A JP2000253703A JP2000253703A JP2002078220A JP 2002078220 A JP2002078220 A JP 2002078220A JP 2000253703 A JP2000253703 A JP 2000253703A JP 2000253703 A JP2000253703 A JP 2000253703A JP 2002078220 A JP2002078220 A JP 2002078220A
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- Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 定電圧充電に移行した後の充電時間を短縮し
て、全体の充電時間を短縮する。 【解決手段】 本発明は、定電流による充電経路の電圧
降下及び充電制御装置１２の出力端の電圧を検出する検
出回路１５を設け、前記充電制御装置１２の出力端の電
圧が前記充電経路の電圧降下及び前記電池３の満充電電
圧の和になるまで上昇することにより、前記定電流回路
１８による充電から定電圧回路１７による充電に切り替
えるようにしたことを特徴とする二次電池の充電制御装
置１２を提供する。
て、全体の充電時間を短縮する。 【解決手段】 本発明は、定電流による充電経路の電圧
降下及び充電制御装置１２の出力端の電圧を検出する検
出回路１５を設け、前記充電制御装置１２の出力端の電
圧が前記充電経路の電圧降下及び前記電池３の満充電電
圧の和になるまで上昇することにより、前記定電流回路
１８による充電から定電圧回路１７による充電に切り替
えるようにしたことを特徴とする二次電池の充電制御装
置１２を提供する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、二次電池の充電
制御装置及び充電制御方法に関するものであり、特に、
定電流充電に続く定電圧充電の充電時間を短縮した二次
電池の充電制御装置及び充電制御方法に関するものであ
る。
制御装置及び充電制御方法に関するものであり、特に、
定電流充電に続く定電圧充電の充電時間を短縮した二次
電池の充電制御装置及び充電制御方法に関するものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】従来の此種二次電池の充電制御装置及び
充電制御方法の一例を図３に従って説明する。
充電制御方法の一例を図３に従って説明する。
【０００３】図は、例えば携帯電話等に実装されるリチ
ウムイオン電池の充電制御装置及び充電制御方法を示す
ブロック図であり、充電制御装置１は内部に定電圧回路
（図示せず）及び定電流回路（図示せず）が組み込まれ
ており、該充電制御装置１の負荷側に保護回路２が接続
されていて、該保護回路２の負荷側に充電対象としての
リチウムイオン電池（以下、単に電池という。）３が接
続される。
ウムイオン電池の充電制御装置及び充電制御方法を示す
ブロック図であり、充電制御装置１は内部に定電圧回路
（図示せず）及び定電流回路（図示せず）が組み込まれ
ており、該充電制御装置１の負荷側に保護回路２が接続
されていて、該保護回路２の負荷側に充電対象としての
リチウムイオン電池（以下、単に電池という。）３が接
続される。
【０００４】尚、ＲL1，ＲL2, ＲL3, ＲL4, ＲSUは、前
記充電制御装置１と電池３を結ぶ充電経路に介在するイ
ンピーダンスであり、ＲB は前記電池３の内部インピー
ダンスを示す。
記充電制御装置１と電池３を結ぶ充電経路に介在するイ
ンピーダンスであり、ＲB は前記電池３の内部インピー
ダンスを示す。
【０００５】而して、該電池３を充電するに際しては、
先ず、前記充電制御装置１の内部の前記定電流回路より
該電池３の定格等によって決められた所定の電流を保護
回路２を含む充電経路を経て該電池３に通電して、該電
池３を充電する定電流充電が前工程として行われる。
先ず、前記充電制御装置１の内部の前記定電流回路より
該電池３の定格等によって決められた所定の電流を保護
回路２を含む充電経路を経て該電池３に通電して、該電
池３を充電する定電流充電が前工程として行われる。
【０００６】斯くして、該定電流充電により該電池３の
内部電圧が上昇して、該充電制御装置１の出力端電圧Ｖ
C が該電池３の種類によって決められた満充電電圧Ｖ
BAT （注：リチウムイオン電池の場合、例えば４．１
Ｖ）に達すると、該充電制御装置１の内部が切り換えら
れて後工程の定電圧充電に移行し、前記インピーダンス
の電圧降下分を補正しながら微小電流の充電が続行さ
れ、該微小電流が該電池３の定格等によって決められた
所定の値以下になると充電終了となる。
内部電圧が上昇して、該充電制御装置１の出力端電圧Ｖ
C が該電池３の種類によって決められた満充電電圧Ｖ
BAT （注：リチウムイオン電池の場合、例えば４．１
Ｖ）に達すると、該充電制御装置１の内部が切り換えら
れて後工程の定電圧充電に移行し、前記インピーダンス
の電圧降下分を補正しながら微小電流の充電が続行さ
れ、該微小電流が該電池３の定格等によって決められた
所定の値以下になると充電終了となる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】該充電制御装置及び充
電制御方法は、該定電圧充電に移行した後は前記充電器
の出力端電圧と該電池の内部電圧の差は微少となるの
で、該電池に流入する充電電流も微弱となる。このた
め、該電池の内部電圧は極めてゆっくりと上昇すること
になり、満充電状態に至る迄に長時間を要する。
電制御方法は、該定電圧充電に移行した後は前記充電器
の出力端電圧と該電池の内部電圧の差は微少となるの
で、該電池に流入する充電電流も微弱となる。このた
め、該電池の内部電圧は極めてゆっくりと上昇すること
になり、満充電状態に至る迄に長時間を要する。
【０００８】そこで、定電圧充電に移行した後の充電時
間を短縮できる二次電池の充電制御装置及び充電制御方
法を提供するために解決せられるべき技術的課題が生じ
てくるのであり、本発明は該課題を解決することを目的
とする。
間を短縮できる二次電池の充電制御装置及び充電制御方
法を提供するために解決せられるべき技術的課題が生じ
てくるのであり、本発明は該課題を解決することを目的
とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】この発明は、上記目的を
達成するために提案されたものであり、二次電池を定電
流により充電する定電流回路及び前記二次電池を定電圧
により充電する定電圧回路、並びに該定電流回路及び定
電圧回路を切替え制御する充電制御回路にて構成された
充電制御部と、制御トランジスタとから成る充電制御装
置に於て、前記定電流による充電経路の電圧降下、並び
に前記充電制御装置の出力端の電圧を検出する検出回路
を設け、前記充電制御装置の出力端の電圧が、前記充電
経路の電圧降下及び前記二次電池の満充電電圧の和に到
る迄上昇することにより、前記定電流回路による充電か
ら前記定電圧回路による充電に切り替えるように構成さ
れた二次電池の充電制御装置、及び、二次電池を定電流
で充電した後、定電圧で充電する二次電池の充電制御方
法に於て、前記定電流による充電を、前記定電流の供給
部の電圧が前記定電流による充電経路の電圧降下と前記
二次電池の満充電電圧の和に到る迄行うようにした二次
電池の充電制御方法を提供するものである。
達成するために提案されたものであり、二次電池を定電
流により充電する定電流回路及び前記二次電池を定電圧
により充電する定電圧回路、並びに該定電流回路及び定
電圧回路を切替え制御する充電制御回路にて構成された
充電制御部と、制御トランジスタとから成る充電制御装
置に於て、前記定電流による充電経路の電圧降下、並び
に前記充電制御装置の出力端の電圧を検出する検出回路
を設け、前記充電制御装置の出力端の電圧が、前記充電
経路の電圧降下及び前記二次電池の満充電電圧の和に到
る迄上昇することにより、前記定電流回路による充電か
ら前記定電圧回路による充電に切り替えるように構成さ
れた二次電池の充電制御装置、及び、二次電池を定電流
で充電した後、定電圧で充電する二次電池の充電制御方
法に於て、前記定電流による充電を、前記定電流の供給
部の電圧が前記定電流による充電経路の電圧降下と前記
二次電池の満充電電圧の和に到る迄行うようにした二次
電池の充電制御方法を提供するものである。
【００１０】
【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施の形態を図
１及び図２に従って詳述する。図１に於て１１は商用交
流電圧を所定の直流電圧に変換するＡＣアダプタであ
り、該ＡＣアダプタ１１の負荷側に充電制御装置１２、
保護回路２及び電池３が順に接続されており、前記保護
回路２と前記電池３とは一つのパッケージに納められて
いる。該電池３の負極側と前記交流電源１１の接地側は
共通の接地線ＧＮＤを介して互いに接続されている。
１及び図２に従って詳述する。図１に於て１１は商用交
流電圧を所定の直流電圧に変換するＡＣアダプタであ
り、該ＡＣアダプタ１１の負荷側に充電制御装置１２、
保護回路２及び電池３が順に接続されており、前記保護
回路２と前記電池３とは一つのパッケージに納められて
いる。該電池３の負極側と前記交流電源１１の接地側は
共通の接地線ＧＮＤを介して互いに接続されている。
【００１１】而して、前記充電制御装置１２は制御トラ
ンジスタ１３と、該制御トランジスタ１３のベース側に
出力側が接続される後述する充電制御部１４と、前記制
御トランジスタ１３の負荷側に接続された検出回路１５
とから成る。
ンジスタ１３と、該制御トランジスタ１３のベース側に
出力側が接続される後述する充電制御部１４と、前記制
御トランジスタ１３の負荷側に接続された検出回路１５
とから成る。
【００１２】又、前記充電制御部１４は、前記制御トラ
ンジスタ１３のベース側に出力側が接続された定電圧回
路１７及び定電流回路１８と、該定電圧回路１７及び定
電流回路１８を制御する充電制御回路１９とから成り、
該充電制御回路１９には前記検出回路１５の出力信号線
が接続されている。
ンジスタ１３のベース側に出力側が接続された定電圧回
路１７及び定電流回路１８と、該定電圧回路１７及び定
電流回路１８を制御する充電制御回路１９とから成り、
該充電制御回路１９には前記検出回路１５の出力信号線
が接続されている。
【００１３】次に、充電制御方法を図１及び図２に基づ
いて説明する。
いて説明する。
【００１４】先ず、定電流充電に相当する電流を定電流
回路１８の動作により制御トランジスタ１３から充電経
路に通電して、該充電経路に介在する前記インピーダン
スに起因する電圧降下（ΔＶ）を検出回路１５により検
出し（ステップ２１）、該検出値を前記充電制御回路１
９に出力する。
回路１８の動作により制御トランジスタ１３から充電経
路に通電して、該充電経路に介在する前記インピーダン
スに起因する電圧降下（ΔＶ）を検出回路１５により検
出し（ステップ２１）、該検出値を前記充電制御回路１
９に出力する。
【００１５】尚、前記充電制御装置１２より電池３に至
る充電経路には、前述した図３と同様にインピーダンス
（ＲL1，ＲL2, ＲL3, ＲL4, ＲSU）が介在しており、前
記定電流充電に相当する電流をＩC とすれば、前記電圧
降下ΔＶ＝ＩC （ＲL1＋ＲL2＋ＲL3＋ＲL4＋ＲSU＋Ｒ
B ）となる。
る充電経路には、前述した図３と同様にインピーダンス
（ＲL1，ＲL2, ＲL3, ＲL4, ＲSU）が介在しており、前
記定電流充電に相当する電流をＩC とすれば、前記電圧
降下ΔＶ＝ＩC （ＲL1＋ＲL2＋ＲL3＋ＲL4＋ＲSU＋Ｒ
B ）となる。
【００１６】而して、該電圧降下（ΔＶ）の検出値が前
記充電制御回路１９に入力されると、該充電制御回路１
９は前記定電流回路１８に充電開始信号を出力し、該定
電流回路１８による定電流充電が開始され、所定の電流
が制御トランジスタ１３を介して電池３に通電される
（ステップ２２）。
記充電制御回路１９に入力されると、該充電制御回路１
９は前記定電流回路１８に充電開始信号を出力し、該定
電流回路１８による定電流充電が開始され、所定の電流
が制御トランジスタ１３を介して電池３に通電される
（ステップ２２）。
【００１７】該定電流充電は、前記電池３の内部電圧が
上昇して前記充電制御装置１２の出力端の電圧ＶC が、
前記電池３の満充電電圧ＶBAT と前記電圧降下ΔＶの和
に達する（即ち、前記電池３が略満充電電圧ＶBAT に充
電される）迄続行され、これを検出回路１５が検出する
（ステップ２３）と、該検出回路１５はその信号を前記
充電制御回路１９に出力し、該充電制御回路１９は前記
定電流回路１８の出力を停止すると共に、前記定電圧回
路１７を駆動して該定電圧回路１７による定電圧充電に
移行する（ステップ２４）。
上昇して前記充電制御装置１２の出力端の電圧ＶC が、
前記電池３の満充電電圧ＶBAT と前記電圧降下ΔＶの和
に達する（即ち、前記電池３が略満充電電圧ＶBAT に充
電される）迄続行され、これを検出回路１５が検出する
（ステップ２３）と、該検出回路１５はその信号を前記
充電制御回路１９に出力し、該充電制御回路１９は前記
定電流回路１８の出力を停止すると共に、前記定電圧回
路１７を駆動して該定電圧回路１７による定電圧充電に
移行する（ステップ２４）。
【００１８】斯くして、該定電圧充電により前記電池３
の内部電圧が更に上昇し、これに伴い該電池３に供給さ
れる充電電流も減少して、該充電電流が該電池３によっ
て決められている所定値以下に低下したことを前記検出
回路１５が検出すると（ステップ２５）、該信号が該検
出回路１５より前記充電制御回路１９に出力され、該充
電制御回路１９は前記定電圧回路１７に定電圧充電停止
信号を出力して、該定電圧回路１７による定電圧充電は
「終了」となる。
の内部電圧が更に上昇し、これに伴い該電池３に供給さ
れる充電電流も減少して、該充電電流が該電池３によっ
て決められている所定値以下に低下したことを前記検出
回路１５が検出すると（ステップ２５）、該信号が該検
出回路１５より前記充電制御回路１９に出力され、該充
電制御回路１９は前記定電圧回路１７に定電圧充電停止
信号を出力して、該定電圧回路１７による定電圧充電は
「終了」となる。
【００１９】従って、該二次電池の充電制御装置及び充
電制御方法に於ては、前工程の定電流充電を前記充電制
御装置１２の出力端の電圧ＶC が、前記電池３の満充電
電圧ＶBAT に充電経路の電圧降下ΔＶを加えた電圧に到
達するまで行うことにより、該電圧降下ΔＶの大小の如
何にかかわらず、該電池３の内部電圧が略満充電電圧に
上昇するまで充電することが可能となるので、後工程の
定電圧充電によって補うべき電荷量が微量となり、該定
電圧充電による充電時間が大幅に短縮され、依って、前
記定電流充電と定電圧充電による全体の充電時間を短縮
することが可能となる。
電制御方法に於ては、前工程の定電流充電を前記充電制
御装置１２の出力端の電圧ＶC が、前記電池３の満充電
電圧ＶBAT に充電経路の電圧降下ΔＶを加えた電圧に到
達するまで行うことにより、該電圧降下ΔＶの大小の如
何にかかわらず、該電池３の内部電圧が略満充電電圧に
上昇するまで充電することが可能となるので、後工程の
定電圧充電によって補うべき電荷量が微量となり、該定
電圧充電による充電時間が大幅に短縮され、依って、前
記定電流充電と定電圧充電による全体の充電時間を短縮
することが可能となる。
【００２０】更に、前記定電流充電に先立って、充電経
路の電圧降下を測定することにより、該充電経路の配線
の長さの相違等に起因するインピーダンスの変動にも対
応することが可能となるのみならず、保護回路が異なっ
た場合にも対応することが可能となり、更に、充電経路
のインピーダンスの大小の如何に拘わらず、該インピー
ダンスに対応する電圧降下ΔＶを満充電電圧ＶBAT に加
算した値に到達するまで定電流充電を行うことにより、
定電圧充電によって補うべき電荷量は微量であり、従っ
て、該定電圧充電に要する充電時間も大幅に短縮され、
且つ、一定となる。
路の電圧降下を測定することにより、該充電経路の配線
の長さの相違等に起因するインピーダンスの変動にも対
応することが可能となるのみならず、保護回路が異なっ
た場合にも対応することが可能となり、更に、充電経路
のインピーダンスの大小の如何に拘わらず、該インピー
ダンスに対応する電圧降下ΔＶを満充電電圧ＶBAT に加
算した値に到達するまで定電流充電を行うことにより、
定電圧充電によって補うべき電荷量は微量であり、従っ
て、該定電圧充電に要する充電時間も大幅に短縮され、
且つ、一定となる。
【００２１】尚、本発明は、本発明の精神を逸脱しない
限り種々の改変を為すことができ、そして、本発明が該
改変されたものに及ぶことは当然である。
限り種々の改変を為すことができ、そして、本発明が該
改変されたものに及ぶことは当然である。
【００２２】
【発明の効果】本発明は、上記一実施の形態にて詳述し
たように、請求項１記載の発明は定電流による充電経路
の電圧降下及び充電制御装置の出力端の電圧を検出する
検出回路を設け、前記充電制御装置の出力端の電圧が前
記充電経路の電圧降下及び二次電池の満充電電圧の和に
到る迄上昇することにより、前記定電流回路による充電
から前記定電圧回路による充電に切り替えるようにした
ので、前工程の定電流充電による二次電池の充電電圧を
上げることができ、後工程の定電圧充電に要する時間を
短縮し、以て、全体の充電時間を大幅に短縮することが
可能となるのみならず、充電経路のインピーダンスの大
小の如何に拘わらず充電時間が一定となる。
たように、請求項１記載の発明は定電流による充電経路
の電圧降下及び充電制御装置の出力端の電圧を検出する
検出回路を設け、前記充電制御装置の出力端の電圧が前
記充電経路の電圧降下及び二次電池の満充電電圧の和に
到る迄上昇することにより、前記定電流回路による充電
から前記定電圧回路による充電に切り替えるようにした
ので、前工程の定電流充電による二次電池の充電電圧を
上げることができ、後工程の定電圧充電に要する時間を
短縮し、以て、全体の充電時間を大幅に短縮することが
可能となるのみならず、充電経路のインピーダンスの大
小の如何に拘わらず充電時間が一定となる。
【００２３】又、請求項２記載の発明は、二次電池を定
電流で充電した後、定電圧で充電する二次電池の充電制
御方法に於て、前記定電流による充電を、前記定電流の
供給部の電圧が前記定電流による充電経路の電圧降下と
前記二次電池の満充電電圧の和に到る迄行うようにした
ので、定電流充電による二次電池の充電電圧を上げるこ
とが可能となり、後工程の定電圧充電に要する時間を短
縮し、以て全体の充電時間が大幅に短縮される。
電流で充電した後、定電圧で充電する二次電池の充電制
御方法に於て、前記定電流による充電を、前記定電流の
供給部の電圧が前記定電流による充電経路の電圧降下と
前記二次電池の満充電電圧の和に到る迄行うようにした
ので、定電流充電による二次電池の充電電圧を上げるこ
とが可能となり、後工程の定電圧充電に要する時間を短
縮し、以て全体の充電時間が大幅に短縮される。
【図１】本発明の一実施の形態を示し、全体のブロック
図。
図。
【図２】本発明の一実施の形態を示すフローチャート。
【図３】従来例を示し、全体のブロック図。
２ 保護回路 ３ 電池 １１ 交流電源 １２ 充電制御装置 １３ 制御トランジスタ １４ 充電制御部 １５ 検出回路 １７ 定電圧回路 １８ 定電流回路 １９ 充電制御回路
Claims (2)
- 【請求項１】 二次電池を定電流により充電する定電流
回路及び前記二次電池を定電圧により充電する定電圧回
路、並びに該定電流回路及び定電圧回路を切替え制御す
る充電制御回路にて構成された充電制御部と、制御トラ
ンジスタとから成る充電制御装置に於て、前記定電流に
よる充電経路の電圧降下、並びに前記充電制御装置の出
力端の電圧を検出する検出回路を設け、前記充電制御装
置の出力端の電圧が、前記充電経路の電圧降下及び前記
二次電池の満充電電圧の和に到る迄上昇することによ
り、前記定電流回路による充電から前記定電圧回路によ
る充電に切り替えるように構成されたことを特徴とする
二次電池の充電制御装置。 - 【請求項２】 二次電池を定電流で充電した後、定電圧
で充電する二次電池の充電制御方法に於て、前記定電流
による充電を、前記定電流の供給部の電圧が前記定電流
による充電経路の電圧降下と前記二次電池の満充電電圧
の和に到る迄行うようにしたことを特徴とする二次電池
の充電制御方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000253703A JP2002078220A (ja) | 2000-08-24 | 2000-08-24 | 二次電池の充電制御装置及び充電制御方法 |
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000253703A JP2002078220A (ja) | 2000-08-24 | 2000-08-24 | 二次電池の充電制御装置及び充電制御方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002078220A true JP2002078220A (ja) | 2002-03-15 |
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ID=18742755
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000253703A Pending JP2002078220A (ja) | 2000-08-24 | 2000-08-24 | 二次電池の充電制御装置及び充電制御方法 |
Country Status (1)
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|---|---|
| JP (1) | JP2002078220A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008283853A (ja) * | 2007-05-11 | 2008-11-20 | Commissariat A L'energie Atomique | 自律システムのバッテリを充電する方法 |
| JP2011024412A (ja) * | 2009-07-17 | 2011-02-03 | Tesla Motors Inc | 可変電圧制御を用いたバッテリーセル充電システム |
| CN104617344A (zh) * | 2015-01-15 | 2015-05-13 | 广东小天才科技有限公司 | 缩短充电时间的方法和设备 |
| US10033202B2 (en) | 2015-02-06 | 2018-07-24 | Samsung Electronics Co., Ltd | Method and apparatus for controlling battery charging of device |
-
2000
- 2000-08-24 JP JP2000253703A patent/JP2002078220A/ja active Pending
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| US8970182B2 (en) | 2009-07-17 | 2015-03-03 | Tesla Motors, Inc. | Fast charging of battery using adjustable voltage control |
| US9419450B2 (en) | 2009-07-17 | 2016-08-16 | Tesla Motors, Inc. | Fast charging of battery using adjustable voltage control |
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