JP2002209339A - Charging method and charging device - Google Patents

Charging method and charging device

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JP2002209339A
JP2002209339A JP2001002153A JP2001002153A JP2002209339A JP 2002209339 A JP2002209339 A JP 2002209339A JP 2001002153 A JP2001002153 A JP 2001002153A JP 2001002153 A JP2001002153 A JP 2001002153A JP 2002209339 A JP2002209339 A JP 2002209339A
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JP
Japan
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charging
battery
nickel
time
secondary batteries
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JP2001002153A
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Japanese (ja)
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Shoichi Nakamura
正一 中村
Kazuo Nagai
和男 永井
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Sony Corp
Original Assignee
Sony Corp
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Publication date
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    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To remarkably shorten an complementary charging time by realizing quick charging and simultaneous complementary charging with a single charger for batteries having different charging current characteristics and charging voltage characteristics. SOLUTION: A lithium battery 21 is quickly charged by controlling a first charging switching circuit 301 with a microcomputer 303. Moreover, a second charging switching circuit 302 is controlled with the microcomputer 303 to quickly charge a nickel-hydrogen battery 22. After the lithium ion battery 21 and nickel-hydrogen battery 22 are once charged quickly, a charging timing and a charging process in a different charging time are set for each battery with the microcomputer 303, respectively, and the first and second switching circuits 301, 302 are controlled by defining such a charging process as one cycle. Consequently, the lithium ion battery 21 and nickel-hydrogen battery 22 can be simultaneously charged complementarily on the time division basis.

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、リチウムイオン電
池やニッケル水素電池のような複数の2次電池を充電す
る充電方法及び充電装置に関し、さらに詳しくは、これ
ら2次電池を個別に急速充電した後、これら2次電池を
同時に満充電まで補充電できるようにした充電方法及び
充電装置に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a charging method and a charging apparatus for charging a plurality of secondary batteries such as a lithium ion battery and a nickel hydride battery, and more particularly, to a method for rapidly charging these secondary batteries individually. Thereafter, the present invention relates to a charging method and a charging device that enable these secondary batteries to be supplementarily charged to a full charge at the same time.

【0002】[0002]

【従来の技術】例えば、民生用のVTR一体型ビデオカ
メラの電源には、一般に充電可能な2次電池が使用され
ている。このような2次電池は、例えばビデオカメラ本
体内に格納される方式となっているため、その形状や容
量等には制限があり、あまり大きな形状及び容量のもの
は採用できない。このため、このような2次電池の使用
に際しては、満充電された2次電池を複数用意してお
き、これを順次交換して利用するようにしている。
2. Description of the Related Art For example, a rechargeable secondary battery is generally used as a power supply for a consumer VTR-integrated video camera. Since such a secondary battery is stored in, for example, a video camera body, its shape, capacity, and the like are limited, and a battery having a too large shape and capacity cannot be adopted. For this reason, when using such a secondary battery, a plurality of fully charged secondary batteries are prepared, and these are sequentially replaced and used.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】ところで、従来の充電
装置は、1回に1個の電池しか充電できない構成になっ
ているため、複数個の電池を充電するには、1つの電池
の充電が完了するごとに、未充電の電池と交換して充電
を行わなければならない。このため、1つの電池の充電
に要する時間が、例えば3時間とすると、使用に供され
る全ての電池を充電するのに要する時間は、電池の個数
×3となり、長い時間がかかってしまう。そこで、同一
種の電池を複数個、同時に充電できる充電装置が考えら
れるが、しかし、このような充電装置は、大きな充電電
流が必要になり、充電装置が大型化するという問題があ
る。
However, since the conventional charging device is configured to charge only one battery at a time, one battery must be charged to charge a plurality of batteries. Each time it is completed, it must be replaced with an uncharged battery and charged. Therefore, if the time required to charge one battery is, for example, 3 hours, the time required to charge all the batteries to be used is the number of batteries × 3, which is a long time. Therefore, a charging device capable of simultaneously charging a plurality of batteries of the same type is conceivable. However, such a charging device requires a large charging current and has a problem that the charging device becomes large.

【0004】一方、ビデオカメラ等の電源に適用される
2次電池には、リチウムイオン電池とニッケル水素電池
がある。これらの電池の充電に際しては、まず、約90
%の容量まで急速充電により充電し、しかる後、電池の
温度が上昇しない充電レートの小さい充電電流で約10
0%の容量まで補充電するようにしている。また、リチ
ウムイオン電池における補充電時の充電電流は、リチウ
ムイオン電池の充電電流特性から自然に減少するため、
特に設定制御する必要がないが、ニッケル水素電池の補
充電における充電電流は、急速充電時の1/10〜1/
20に設定制御する必要がある。そして、これら電池の
補充電には、60分〜120分という時間を要する。こ
のような補充電は、リチウムイオン電池及びニッケル水
素電池電に対して同時にできれば、その補充電に要する
時間を大幅に短縮することが可能である。しかし、これ
らリチウムイオン電池及びニッケル水素電池電は、急速
充電終了後の電池端子電圧が異なることや補充電電流の
電流特性が異なることから、1台の充電装置で同時に充
電することが不可能である。
[0004] On the other hand, a secondary battery applied to a power supply of a video camera or the like includes a lithium ion battery and a nickel hydrogen battery. When charging these batteries, first, about 90
% By a rapid charge to a capacity of about 10%, and thereafter, about 10% at a small charge current at a charge rate at which the temperature of the battery does not rise.
Supplementary charging is performed to 0% capacity. In addition, since the charge current at the time of supplementary charge in the lithium ion battery naturally decreases from the charge current characteristic of the lithium ion battery,
Although there is no particular need to perform setting control, the charging current in the auxiliary charging of the nickel-metal hydride battery is 1/10 to 1/1 / that of the rapid charging.
It is necessary to control the setting to 20. It takes 60 to 120 minutes to supplement the charge of these batteries. If such supplementary charging can be performed simultaneously for the lithium-ion battery and the nickel-metal hydride battery, the time required for the supplementary charging can be significantly reduced. However, these lithium-ion batteries and nickel-metal hydride batteries cannot be simultaneously charged by a single charging device because the battery terminal voltage after rapid charging is different and the current characteristics of auxiliary charging current are different. is there.

【0005】また、リチウムイオン電池は、2次電池と
して優れた特性を有しているが、レア・メタル使用品で
あるとして、国外持ち出し禁止の国が出てきており、リ
チウムイオン電池の取り扱いに制限がある。これに対し
て、携帯性を重視するビデオカメラは各国、各地にまた
がって使用される状況にあるため、取り扱いに制限のな
いニッケル水素電池の優位性が重要になってきている。
特に、プロ用ビデオカメラに使用される2次電池として
重要で、しかも、リチウムイオン電池とニッケル水素電
池の両方を充電できる充電装置が望まれている。
[0005] Lithium-ion batteries have excellent characteristics as secondary batteries. However, in some countries, they are prohibited from being taken out of the country because of the use of rare metals. There is a limit. On the other hand, since video cameras that place importance on portability are used in various countries and various places, the superiority of nickel-metal hydride batteries that are not restricted in handling is becoming important.
In particular, a charging device that is important as a secondary battery used in a professional video camera and that can charge both a lithium ion battery and a nickel hydride battery is desired.

【0006】本発明の目的は、リチウムイオン電池やニ
ッケル水素電池のように充電電量特性及び充電電圧特性
が異なる電池に対しても単一の充電器で急速充電及び同
時補充電を可能にし、かつ補充電時間も大幅に短縮でき
るようにした充電方法及び充電装置を提供することにあ
る。
An object of the present invention is to enable quick charging and simultaneous supplementary charging with a single charger even for batteries having different charge capacity characteristics and charge voltage characteristics such as lithium ion batteries and nickel hydrogen batteries, and An object of the present invention is to provide a charging method and a charging device that can significantly reduce the auxiliary charging time.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明は、複数の2次電池を充電する充電方法であっ
て、前記2次電池を個別に所定の電圧まで急速充電する
急速充電工程と、前記急速充電により前記所定の電圧に
充電された後の各2次電池を満充電まで充電する補充電
工程とを有し、前記補充電工程において、前記2次電池
のそれぞれに対して充電タイミング及び充電時間の異な
る充電工程を設定し、前記充電工程を一周期として所定
時間の間充電を繰り返すことにより各2次電池を時分割
で同時に補充電することを特徴とする。
SUMMARY OF THE INVENTION In order to achieve the above object, the present invention relates to a charging method for charging a plurality of secondary batteries, wherein the quick charging individually charges the secondary batteries to a predetermined voltage. And a supplementary charging step of charging each secondary battery after being charged to the predetermined voltage by the rapid charging until the secondary battery is fully charged, wherein in the supplementary charging step, each of the secondary batteries is Charging steps with different charging timings and charging times are set, and the charging is repeated for a predetermined time with the charging step as one cycle, whereby the secondary batteries are simultaneously supplementarily charged in a time-division manner.

【0008】また、本発明は、複数の2次電池を充電す
る充電装置であって、前記2次電池を個別に所定の電圧
まで急速充電する急速充電手段と、前記急速充電手段に
よる各2次電池への急速充電が終了した後に、該2次電
池のそれぞれに対して充電タイミング及び充電時間の異
なる充電工程を設定し、前記充電工程を一周期として所
定時間の間充電を繰り返すことにより各2次電池を時分
割で同時に補充電する補充電手段とを備えることを特徴
とする。
The present invention also relates to a charging device for charging a plurality of secondary batteries, wherein a quick charging means for rapidly charging the secondary batteries individually to a predetermined voltage; After the rapid charging of the battery is completed, charging steps having different charging timings and charging times are set for each of the secondary batteries, and charging is repeated for a predetermined time with the charging step as one cycle, whereby each secondary battery is charged for a predetermined time. And a supplementary charging means for supplementarily charging the next battery at the same time in a time sharing manner.

【0009】本発明の充電方法では、急速充電工程で各
2次電池が個別に所定の電圧まで急速充電される。ま
た、急速充電終了後の各2次電池は、補充電工程におい
て、2次電池のそれぞれに対して充電タイミング及び充
電時間の異なる充電工程を設定し、この充電工程を一周
期として所定時間の間充電を繰り返すことにより、各2
次電池は満充電まで時分割で同時に補充電される。よっ
て、リチウムイオン電池やニッケル水素電池のように充
電電量特性及び充電電圧特性が異なる電池に対しても単
一の充電器で急速充電及び同時補充電が可能になり、か
つその補充電時間を大幅に短縮できる。
In the charging method according to the present invention, each secondary battery is rapidly charged to a predetermined voltage individually in the quick charging step. Further, in the secondary charging after the end of the rapid charging, in the auxiliary charging step, a charging step having different charging timing and charging time is set for each of the secondary batteries, and this charging step is defined as one cycle for a predetermined time. By repeating charging, each 2
The next battery is simultaneously supplementarily charged in a time-sharing manner until it is fully charged. Therefore, a single charger can perform rapid charging and simultaneous supplementary charging even for batteries having different charging capacity characteristics and charging voltage characteristics, such as lithium-ion batteries and nickel-metal hydride batteries, and significantly increase the supplementary charging time. Can be shortened to

【0010】本発明の充電装置では、急速充電手段によ
り各2次電池が個別に所定の電圧まで急速充電される。
また、急速充電終了後の各2次電池は、補充電手段によ
り、2次電池のそれぞれに対して充電タイミング及び充
電時間の異なる充電工程を設定し、この充電工程を一周
期として所定時間の間充電を繰り返すことで、各2次電
池は満充電まで時分割で同時に補充電される。よって、
リチウムイオン電池やニッケル水素電池のように充電電
量特性及び充電電圧特性が異なる電池に対しても単一の
充電器で急速充電及び同時補充電が可能になり、かつそ
の補充電時間を大幅に短縮できる。
In the charging device of the present invention, each secondary battery is rapidly charged to a predetermined voltage by the quick charging means.
In addition, each of the secondary batteries after the quick charging is set by the auxiliary charging means to a charging step having different charging timing and charging time for each of the secondary batteries, and this charging step is defined as one cycle for a predetermined time. By repeating the charging, the secondary batteries are simultaneously supplementarily charged in a time-sharing manner until the secondary batteries are fully charged. Therefore,
Quick charging and simultaneous supplementary charging are possible with a single charger even for batteries with different charging capacity characteristics and charging voltage characteristics such as lithium-ion batteries and nickel-metal hydride batteries, and the supplementary charging time is greatly reduced. it can.

【0011】[0011]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面を参照して詳細に説明する。なお、以下に述べる
実施の形態は、本発明の好適な具体例であり、技術的に
好ましい種々の限定が付されているが、本発明の範囲
は、以下の説明において、特に本発明を限定する旨の記
載がない限り、これらの態様に限られるものではない。
Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings. The embodiment described below is a preferred specific example of the present invention, and various technically preferable limitations are added. However, the scope of the present invention is not limited to the present invention in the following description. It is not limited to these embodiments unless otherwise stated.

【0012】図1は本発明の充電方法を適用した充電装
置の構成の一例を示す回路図、図2はリチウムイオン電
池の充電特性を示すグラフ、図3はニッケル水素電池の
充電特性を示すグラフ、図4は本発明によるリチウムイ
オン電池及びニッケル水素電池に対する補充電用充電時
間の割り当てパターンの一例を示す説明用タイムチャー
ト、図5は本発明によるリチウムイオン電池とニッケル
水素電池の充電の状態を示す線図である。
FIG. 1 is a circuit diagram showing an example of the configuration of a charging apparatus to which the charging method of the present invention is applied, FIG. 2 is a graph showing charging characteristics of a lithium ion battery, and FIG. 3 is a graph showing charging characteristics of a nickel hydrogen battery. FIG. 4 is an explanatory time chart showing an example of a pattern of allocating a charge time for supplementary charging to a lithium ion battery and a nickel hydride battery according to the present invention. FIG. 5 shows a state of charge of the lithium ion battery and the nickel hydride battery according to the present invention. FIG.

【0013】図1において、100は商用交流(AC)か
ら電池充電用の電力を生成するスイッチング電源であ
り、このスイッチング電源100の出力端にはコンバー
タトランス200の一次巻線201が接続され、このコ
ンバータトランス200の二次側には充電装置300が
接続されている。充電装置300は、リチウムイオン電
池21を充電する第1充電用スイッチング回路301
と、ニッケル水素電池22を充電する第2充電用スイッ
チング回路302と、これら第2及び第2の充電用スイ
ッチング回路301、302を制御してリチウムイオン
電池21及びニッケル水素電池22を個別に急速充電す
るとともに急速充電後のリチウムイオン電池21及びニ
ッケル水素電池22を満充電まで充電させる制御用のマ
イコン303と、スイッチング電源100の出力を制御
する電力制御回路304等を備えている。なお、前記第
1充電用スイッチング回路301と第2充電用スイッチ
ング回路302及びマイコン303は、請求項に記載す
る急速充電手段及び補充電手段を構成する。
In FIG. 1, reference numeral 100 denotes a switching power supply for generating electric power for charging a battery from commercial alternating current (AC). A primary winding 201 of a converter transformer 200 is connected to an output terminal of the switching power supply 100. The charging device 300 is connected to the secondary side of the converter transformer 200. The charging device 300 includes a first charging switching circuit 301 for charging the lithium ion battery 21.
And a second charging switching circuit 302 for charging the nickel-metal hydride battery 22, and controlling the second and second charging switching circuits 301 and 302 to rapidly charge the lithium-ion battery 21 and the nickel-metal hydride battery 22 individually. The microcomputer 303 further includes a microcomputer 303 for controlling the lithium ion battery 21 and the nickel hydride battery 22 after the rapid charging until the battery is fully charged, a power control circuit 304 for controlling the output of the switching power supply 100, and the like. The first charging switching circuit 301, the second charging switching circuit 302, and the microcomputer 303 constitute a quick charging unit and an auxiliary charging unit.

【0014】また、マイコン303は、リチウムイオン
電池21及びニッケル水素電池22が個別に所定の電圧
(充電終止電圧の約90%程度)まで急速充電された時
点から満充電させるまでの補充電時間を設定する第1タ
イマー303Aと、リチウムイオン電池21の時分割補
充電時における充電時間Tを設定する第2タイマー30
3B、及びニッケル水素電池22の時分割補充電時にお
ける充電時間tを設定する第3タイマー303Cを備え
ている。
The microcomputer 303 sets a supplementary charging time from the time when the lithium-ion battery 21 and the nickel-metal hydride battery 22 are individually rapidly charged to a predetermined voltage (about 90% of the charging end voltage) to the time when they are fully charged. A first timer 303A to be set and a second timer 30 to set a charging time T during time-division auxiliary charging of the lithium ion battery 21
3B and a third timer 303C for setting a charging time t during time-division supplementary charging of the nickel-metal hydride battery 22.

【0015】前記第1充電用スイッチング回路301
は、pnpトランジスタQ1及びnpnトランジスタQ
2を有し、このトランジスタQ1のベースとトランジス
タQ2のコレクタ間は抵抗を介して接続されている。ま
た、トランジスタQ1のエミッタは逆流防止用ダイオー
ドD1及び充電電源整流用ダイオードD2を介してコン
バータトランス200の第1の二次巻線202の一端に
接続され、トランジスタQ1のコレクタは、リチウムイ
オン電池21が装着される電池ホルダ23の(+)端子
に接続されている。また、トランジスタQ2のエミッタ
は第1の二次巻線202の他端及び電池ホルダ23の
(−)端子に接続されている。さらに、このトランジス
タQ2のベースは抵抗を介してマイコン303の出力ピ
ン9に接続され、これにより、マイコン303の出力ピ
ン9からトランジスタQ2に充電用制御信号S1が供給
されるように構成されている。
The first charging switching circuit 301
Are the pnp transistor Q1 and the npn transistor Q
2, the base of the transistor Q1 and the collector of the transistor Q2 are connected via a resistor. Further, the emitter of the transistor Q1 is connected to one end of the first secondary winding 202 of the converter transformer 200 via a backflow preventing diode D1 and a charging power supply rectifying diode D2, and the collector of the transistor Q1 is connected to a lithium ion battery 21. Is connected to the (+) terminal of the battery holder 23 to be mounted. The emitter of the transistor Q2 is connected to the other end of the first secondary winding 202 and the (-) terminal of the battery holder 23. Further, the base of the transistor Q2 is connected to the output pin 9 of the microcomputer 303 via a resistor, whereby the charging control signal S1 is supplied from the output pin 9 of the microcomputer 303 to the transistor Q2. .

【0016】前記第2充電用スイッチング回路302
は、pnpトランジスタQ3及びnpnトランジスタト
ランジスタQ4を有し、このトランジスタQ3のベース
とトランジスタQ4のコレクタ間は抵抗を介して接続さ
れている。また、トランジスタQ3のエミッタは逆流防
止用ダイオードD3及び充電電源整流用ダイオードD2
を介してコンバータトランス200の第1の二次巻線2
02の一端に接続され、トランジスタQ3のコレクタ
は、ニッケル水素電池22が装着される電池ホルダ24
の(+)端子に接続されている。また、トランジスタQ
4のエミッタは第1の二次巻線202の他端及び電池ホ
ルダ24の(−)端子に接続されている。さらに、この
トランジスタQ4のベースは抵抗を介してマイコン30
3の出力ピン8に接続され、これにより、マイコン30
3の出力ピン8からトランジスタQ4に充電用制御信号
S2が供給されるように構成されている。
The second charging switching circuit 302
Has a pnp transistor Q3 and an npn transistor transistor Q4. The base of the transistor Q3 and the collector of the transistor Q4 are connected via a resistor. The emitter of the transistor Q3 is a backflow prevention diode D3 and a charging power supply rectification diode D2.
Via the first secondary winding 2 of the converter transformer 200
02, and a collector of the transistor Q3 is connected to a battery holder 24 on which the nickel-metal hydride battery 22 is mounted.
(+) Terminal. Also, the transistor Q
The emitter No. 4 is connected to the other end of the first secondary winding 202 and the (-) terminal of the battery holder 24. Further, the base of the transistor Q4 is connected to the microcomputer 30 via a resistor.
3 is connected to the output pin 8 of the
The charging control signal S2 is supplied to the transistor Q4 from the output pin 8 of No. 3.

【0017】前記電池ホルダ23の(+)端子とマイコ
ン303の入力ピン6間は接続され、リチウムイオン電
池21の両端に発生する電池電圧が測定値としてマイコ
ン303に加えられるようになっている。また、前記電
池ホルダ24の(+)端子とマイコン303の入力ピン
4間は接続され、ニッケル水素電池22の両端に発生す
る電池電圧が測定値としてマイコン303に加えられる
ようになっている。さらに、前記第1充電用スイッチン
グ回路301におけるトランジスタQ1のエミッタとマ
イコン303の入力ピン7間は接続され、第1充電用ス
イッチング回路301に供給される充電電圧が測定値と
してマイコン303に加えられるようになっている。ま
た、前記第2充電用スイッチング回路302におけるト
ランジスタQ3のエミッタとマイコン303の入力ピン
5間は接続され、第2充電用スイッチング回路302に
供給される充電電圧が測定値としてマイコン303に加
えられるようになっている。
The (+) terminal of the battery holder 23 and the input pin 6 of the microcomputer 303 are connected, and the battery voltage generated at both ends of the lithium ion battery 21 is applied to the microcomputer 303 as a measured value. The (+) terminal of the battery holder 24 is connected to the input pin 4 of the microcomputer 303, and the battery voltage generated at both ends of the nickel-metal hydride battery 22 is applied to the microcomputer 303 as a measured value. Further, the emitter of the transistor Q1 in the first charging switching circuit 301 is connected to the input pin 7 of the microcomputer 303 so that the charging voltage supplied to the first charging switching circuit 301 is applied to the microcomputer 303 as a measured value. It has become. The emitter of the transistor Q3 in the second charging switching circuit 302 is connected to the input pin 5 of the microcomputer 303 so that the charging voltage supplied to the second charging switching circuit 302 is applied to the microcomputer 303 as a measured value. It has become.

【0018】前記電力制御回路304の入力端3には、
第1の二次巻線202の他端と電池ホルダ23の(−)
端子及び電池ホルダ24の(−)端子間を接続するアー
スラインL1に接続した充電電流検出抵抗R1の両端に
発生する電圧が充電電流検出信号S3として入力される
ようになっているとともに、電力制御回路304の入力
端7には、整流用ダイオードD2のカソードと電力制御
回路304の入力端7間に接続した充電電圧検出抵抗R
2の両端に発生する電圧が充電電圧検出信号S4として
入力されるようになっている。この充電電流検出信号S
3及び充電電圧検出信号S4に基づいて、電力制御回路
304とスイッチング電源100の制御入力端間に接続
したフォトカプラー25を制御することにより、スイッ
チング電源100から出力される充電電流及び充電電圧
をリチウムイオン電池21及びニッケル水素電池22の
充電に応じて制御できるようになっている。また、電力
制御回路304の入力端5,6には、マイコン303か
ら出力ピン2,3から出力される充電電圧切替信号S5
及び充電電流切替信号S6入力されるように構成されて
おり、この充電電圧切替信号S5及び充電電流切替信号
S6に基づいて、電力制御回路304及びフォトカプラ
ー25を制御することにより、スイッチング電源100
から出力される充電電流及び充電電圧をリチウムイオン
電池21及びニッケル水素電池22に応じて切替制御で
きるようになっている。すなわち、充電電圧切替信号S
5は、各電池の充電終止電圧に合わせた充電電圧を供給
できるようにスイッチング電源100の出力電圧を制御
し、また、充電電流切替信号S6は、各電池の電池容量
に合わせて急速充電電流を供給できるようにスイッチン
グ電源100の出力電圧を制御するものである。
The input terminal 3 of the power control circuit 304 includes:
The other end of the first secondary winding 202 and the (−) of the battery holder 23
The voltage generated at both ends of the charging current detection resistor R1 connected to the ground line L1 connecting the terminal and the (−) terminal of the battery holder 24 is input as a charging current detection signal S3, and power control is performed. The input terminal 7 of the circuit 304 has a charging voltage detecting resistor R connected between the cathode of the rectifying diode D2 and the input terminal 7 of the power control circuit 304.
2 is input as a charging voltage detection signal S4. This charging current detection signal S
By controlling the photocoupler 25 connected between the power control circuit 304 and the control input terminal of the switching power supply 100 based on the charging voltage detection signal S4 and the charging voltage detection signal S4, the charging current and the charging voltage output from the switching power supply 100 are changed to lithium. Control can be performed according to the charging of the ion battery 21 and the nickel-metal hydride battery 22. The input terminals 5 and 6 of the power control circuit 304 are connected to the charging voltage switching signal S5 output from the output pins 2 and 3 from the microcomputer 303.
And a charging current switching signal S6. The switching power supply 100 is controlled by controlling the power control circuit 304 and the photocoupler 25 based on the charging voltage switching signal S5 and the charging current switching signal S6.
The switching of the charging current and the charging voltage output from the battery according to the lithium-ion battery 21 and the nickel-metal hydride battery 22 can be controlled. That is, the charging voltage switching signal S
5 controls the output voltage of the switching power supply 100 so as to supply a charging voltage corresponding to the charging end voltage of each battery, and the charging current switching signal S6 controls the rapid charging current in accordance with the battery capacity of each battery. It controls the output voltage of the switching power supply 100 so that it can be supplied.

【0019】図1において、26はマイコン303の動
作用電源を構成する5Vのレギュレータであり、このレ
ギュレータ26の出力端はマイコン30の電源端子1,
10に接続され、更に、レギュレータ16の入力端は、
コンバータトランス200の第2の二次巻線203の両
端に整流用ダイオードD4を介して接続されている。ま
た、マイコン303の入力ピン11と電池ホルダ23の
(−)端子に接続される電池の陰極間には抵抗RLが直
列に接続され、さらに、マイコン303の入力ピン11
とレギュレータ26の出力端間には抵抗RB1が直列に
接続されている。この抵抗RLとRB1は、これら抵抗
によってレギュレータ26からマイコン303の入力ピ
ン11に加えられる電圧(5V)の変化を検知すること
により、電池ホルダ23への電池の装着の有無、電池ホ
ルダ23に装着された電池の種類をマイコン303で判
定できるように構成されている。また、マイコン303
の入力ピン12と電池ホルダ24の(−)端子に接続さ
れる電池の陰極間には抵抗RNが直列に接続され、更
に、マイコン303の入力ピン12とレギュレータ26
の出力端間には抵抗RB2が直列に接続されている。こ
の抵抗RNとRB2は、これら抵抗によってレギュレー
タ26からマイコン303の入力ピン12に加えられる
電圧(5V)の変化を検知することにより、電池ホルダ
24への電池の装着の有無、電池ホルダ24に装着され
た電池の種類をマイコン303で判定できるように構成
されている。なお、前記マイコン303及び抵抗RL,
RN,RB2,RB2は,請求項に記載した判定手段を
構成する。
In FIG. 1, reference numeral 26 denotes a 5 V regulator which constitutes a power supply for operation of the microcomputer 303. The output terminal of the regulator 26 is connected to a power supply terminal 1 of the microcomputer 30.
10 and the input of the regulator 16 is
Both ends of the second secondary winding 203 of the converter transformer 200 are connected via rectifying diodes D4. A resistor RL is connected in series between the input pin 11 of the microcomputer 303 and the cathode of the battery connected to the (−) terminal of the battery holder 23.
The resistor RB1 is connected in series between the output terminal of the regulator 26 and the output terminal of the regulator 26. The resistors RL and RB1 detect whether or not a battery is mounted on the battery holder 23 and detect whether the battery is mounted on the battery holder 23 by detecting a change in the voltage (5 V) applied from the regulator 26 to the input pin 11 of the microcomputer 303 by these resistors. The microcomputer 303 can determine the type of the battery that has been used. Also, the microcomputer 303
A resistor RN is connected in series between the input pin 12 of the microcomputer 303 and the cathode of the battery connected to the (-) terminal of the battery holder 24. Further, the input pin 12 of the microcomputer 303 and the regulator 26 are connected.
The resistor RB2 is connected in series between the output terminals. The resistors RN and RB2 detect whether or not a battery is mounted on the battery holder 24 and detect whether the battery is mounted on the battery holder 24 by detecting a change in the voltage (5 V) applied to the input pin 12 of the microcomputer 303 from the regulator 26 by the resistance. The microcomputer 303 can determine the type of the battery that has been used. The microcomputer 303 and the resistor RL,
RN, RB2 and RB2 constitute a determination means described in the claims.

【0020】次に、上記のように構成された本実施の形
態における充電装置の動作について説明する。まず、リ
チウムイオン電池21が電池ホルダ23に装着され、か
つニッケル水素電池22が電池ホルダ24に装着された
状態で、スイッチング電源100が商用電源に接続され
て電源が投入されると、マイコン303がリセットされ
る。これに伴い、マイコン303は、その入力ピン1
1、12に加えられる電圧を検知して、電池ホルダ2
3、24に電池が装着されているか否かを判定する。こ
こで、電池ホルダ23、24に電池が装着されていない
場合は、電池ホルダ23、24の(−)端子は開放され
ているため、その抵抗RL及びRNの値はほぼ無限大と
なる。その結果、レギュレータ26の出力電圧(5V)
は抵抗RLとRB1または抵抗RNとRB2で分圧され
ることなく、そのままマイコン303の入力ピン11、
12加えられるため、マイコン303は電池ホルダ2
3、24に電池が装着されていないと判定する。また、
電池ホルダ23、24に電池が装着されている場合は、
抵抗RL、RNの電池陰極への接続端は開放されずにア
ース接続されるため、レギュレータ26の出力電圧(5
V)は抵抗RLとRB1または抵抗RNとRB2で分圧
される。その結果、マイコン303の入力ピン11、1
2に加えられる電圧は、例えばレギュレータ26の出力
電圧(5V)より低い4.5以下となる。これにより、
マイコン303は電池ホルダ23、24に電池が装着さ
れていると判断する。これと同時に、電池ホルダ23、
24に装着されている電池の種類を判別する。
Next, the operation of the charging apparatus according to the present embodiment configured as described above will be described. First, when the switching power supply 100 is connected to a commercial power supply and turned on in a state where the lithium ion battery 21 is mounted on the battery holder 23 and the nickel hydride battery 22 is mounted on the battery holder 24, the microcomputer 303 Reset. Accordingly, the microcomputer 303 sets its input pin 1
1 and 12 to detect the voltage applied to the battery holder 2
It is determined whether or not a battery is attached to 3, 24. Here, when batteries are not mounted in the battery holders 23 and 24, the (−) terminals of the battery holders 23 and 24 are open, and the values of the resistances RL and RN are almost infinite. As a result, the output voltage of the regulator 26 (5 V)
Is not divided by the resistors RL and RB1 or the resistors RN and RB2, and
Microcomputer 12 is added to the battery holder 2
It is determined that the batteries are not mounted in 3, 24. Also,
When batteries are mounted in the battery holders 23 and 24,
Since the connection ends of the resistors RL and RN to the battery cathode are connected to the ground without being opened, the output voltage (5
V) is divided by the resistors RL and RB1 or the resistors RN and RB2. As a result, the input pins 11, 1
The voltage applied to 2 is, for example, 4.5 or lower, which is lower than the output voltage (5 V) of the regulator 26. This allows
The microcomputer 303 determines that the batteries are mounted on the battery holders 23 and 24. At the same time, the battery holder 23,
The type of the battery attached to 24 is determined.

【0021】例えば、電池ホルダ23にリチウムイオン
電池21が装着されている場合は、抵抗RLの電池陰極
への接続端はリチウムイオン電池21の陰極及び電池ホ
ルダ23の(−)端子を通してアースされるため、レギ
ュレータ26の出力電圧(5V)は抵抗RLとRB1に
より分圧され、例えば2.727Vの値となってマイコ
ン303の入力ピン11に加えられる。その結果、マイ
コン303は、この電圧値を検知することにより、電池
ホルダ23に装着されている電池がリチウムイオン電池
21であると判断する。これに伴い、マイコン303は
リチウムイオン電池21を急速充電する制御に移行す
る。また、電池ホルダ24にニッケル水素電池22が装
着されている場合は、抵抗RNの電池陰極への接続端は
ニッケル水素電池22の陰極及び電池ホルダ24の
(−)端子を通してアースされるため、レギュレータ2
6の出力電圧(5V)は抵抗RNとRB2により分圧さ
れ、例えば2.253Vの値となってマイコン303の
入力ピン12に加えられる。その結果、マイコン303
は、この電圧値を検知することにより、電池ホルダ23
に装着されている電池がニッケル水素電池22であると
判断する。そして、マイコン303はリチウムイオン電
池21の急速充電が終了した後にニッケル水素電池22
が急速充電されるように制御する。
For example, when the lithium ion battery 21 is mounted on the battery holder 23, the connection end of the resistor RL to the battery cathode is grounded through the cathode of the lithium ion battery 21 and the (-) terminal of the battery holder 23. Therefore, the output voltage (5V) of the regulator 26 is divided by the resistors RL and RB1 and becomes a value of, for example, 2.727V and is applied to the input pin 11 of the microcomputer 303. As a result, the microcomputer 303 determines that the battery mounted on the battery holder 23 is the lithium ion battery 21 by detecting this voltage value. Accordingly, the microcomputer 303 shifts to the control for rapidly charging the lithium ion battery 21. When the nickel-metal hydride battery 22 is mounted on the battery holder 24, the connection end of the resistor RN to the battery cathode is grounded through the cathode of the nickel-metal hydride battery 22 and the (-) terminal of the battery holder 24. 2
6 is divided by the resistors RN and RB2 and becomes a value of, for example, 2.253V, which is applied to the input pin 12 of the microcomputer 303. As a result, the microcomputer 303
By detecting this voltage value, the battery holder 23
It is determined that the battery mounted on the is a nickel-metal hydride battery 22. Then, after the rapid charging of the lithium ion battery 21 ends, the microcomputer 303
Is controlled to be rapidly charged.

【0022】リチウムイオン電池21の急速充電に際し
ては、スイッチング電源100からリチウムイオン電池
21の急速充電に必要な電圧・電流が得られるように、
マイコン303の出力ピン2から出力される充電電圧切
替信号S5により電力制御回路304を制御し、かつ、
この電力制御回路304の出力ピン1から出力される制
御信号によりフォトカプラー25を動作させるとともに
スイッチング電源100を制御する。そして、マイコン
303の出力ピン9から出力される充電用制御信号S1
により、第1充電用スイッチング回路301のトランジ
スタQ1、Q2をオンして、リチウムイオン電池21の
急速充電を開始する。この時の充電電流は、電流検出抵
抗R1で検出された充電電流検出信号S3を電力制御回
路304に取り込むことにより監視される。また、充電
電圧は、充電検出抵抗R2で検出された充電電圧検出信
号S4を電力制御回路304に取り込むことにより監視
される。
When the lithium ion battery 21 is rapidly charged, a voltage and a current necessary for the rapid charging of the lithium ion battery 21 are obtained from the switching power supply 100.
The power control circuit 304 is controlled by the charging voltage switching signal S5 output from the output pin 2 of the microcomputer 303, and
The control signal output from the output pin 1 of the power control circuit 304 operates the photocoupler 25 and controls the switching power supply 100. The charging control signal S1 output from the output pin 9 of the microcomputer 303
As a result, the transistors Q1 and Q2 of the first charging switching circuit 301 are turned on, and rapid charging of the lithium ion battery 21 is started. The charging current at this time is monitored by taking the charging current detection signal S3 detected by the current detection resistor R1 into the power control circuit 304. The charging voltage is monitored by taking the charging voltage detection signal S4 detected by the charging detection resistor R2 into the power control circuit 304.

【0023】図2は、リチウムイオン電池21の充電特
性を示すもので、曲線31はリチウムイオン電池21の
端子電圧を表し、曲線32はリチウムイオン電池21の
充電電流を表している。この図2から明らかなように、
リチウムイオン電池21の充電電圧が充電終止電圧の約
70%程度になると、リチウムイオン電池21の充電電
流は急速に減少し始める。したがって、リチウムイオン
電池21の急速充電時は、充電電圧が充電終止電圧の約
70%程度になるまで定電流充電を行い、その後は定電
圧充電に切り替えられ、リチウムイオン電池21の容量
が約90%になるまで急速充電が継続される。そして、
マイコン303の入力ピン6から取り込まれる電池電圧
の測定値からリチウムイオン電池21が約90%まで充
電されたことが検知されると、マイコン303はリチウ
ムイオン電池21の急速充電を停止し、ニッケル水素電
池22の急速充電に切り替える。
FIG. 2 shows the charging characteristics of the lithium ion battery 21, wherein a curve 31 represents the terminal voltage of the lithium ion battery 21 and a curve 32 represents the charging current of the lithium ion battery 21. As is clear from FIG.
When the charging voltage of the lithium-ion battery 21 becomes about 70% of the charging end voltage, the charging current of the lithium-ion battery 21 starts to decrease rapidly. Therefore, at the time of rapid charging of the lithium ion battery 21, constant current charging is performed until the charging voltage becomes about 70% of the charging end voltage, and thereafter, switching to constant voltage charging is performed, and the capacity of the lithium ion battery 21 is reduced to about 90%. %, The rapid charging is continued. And
When it is detected from the measured value of the battery voltage taken from the input pin 6 of the microcomputer 303 that the lithium ion battery 21 has been charged to about 90%, the microcomputer 303 stops the rapid charging of the lithium ion battery 21 and Switching to quick charging of the battery 22 is performed.

【0024】ニッケル水素電池22の急速充電に際して
は、スイッチング電源100からニッケル水素電池22
の急速充電に必要な電圧・電流が得られるように、マイ
コン303の出力ピン2から出力される充電電圧切替信
号S5により電力制御回路304を制御し、かつ、この
電力制御回路304の出力ピン1から出力される制御信
号によりフォトカプラー25を動作させるとともにスイ
ッチング電源100を制御する。そして、マイコン30
3の出力ピン8から出力される充電用制御信号S2によ
り、第2充電用スイッチング回路302のトランジスタ
Q3、Q4をオンして、ニッケル水素電池22の急速充
電を開始する。この時の充電電流は、電流検出抵抗R1
で検出された充電電流検出信号S3を電力制御回路30
4に取り込むことにより監視される。また、充電電圧
は、充電検出抵抗R2で検出された充電電圧検出信号S
4を電力制御回路304に取り込むことにより監視され
る。
When the nickel-metal hydride battery 22 is rapidly charged, the switching power supply 100
The power control circuit 304 is controlled by the charging voltage switching signal S5 output from the output pin 2 of the microcomputer 303 so that the voltage / current necessary for rapid charging of the power control circuit 304 is obtained. The photocoupler 25 is operated and the switching power supply 100 is controlled by the control signal output from the control circuit. And the microcomputer 30
The transistors Q3 and Q4 of the second charging switching circuit 302 are turned on by the charging control signal S2 output from the output pin 8 of No. 3 to start rapid charging of the nickel-metal hydride battery 22. The charging current at this time is the current detection resistor R1
The charging current detection signal S3 detected by the
4 to be monitored. The charging voltage is the charging voltage detection signal S detected by the charging detection resistor R2.
4 is taken into the power control circuit 304 and monitored.

【0025】図3は、ニッケル水素電池22の充電特性
を示すもので、曲線41はニッケル水素電池22の端子
電圧を表し、曲線42はリニッケル水素電池22の充電
電流を表している。この図3から明らかなように、ニッ
ケル水素電池22の容量が約90%になるまで、大きな
急速充電電流Iの定電流により急速充電を継続する。そ
して、マイコン303の入力ピン6から取り込まれる電
池電圧の測定値、または図3の曲線41に示す90%充
電時における電池電圧の変化分−ΔVをマイコン303
で検出することにより、ニッケル水素電池22が約90
%まで充電されたことが検知されると、マイコン303
はニッケル水素電池22の急速充電を停止する。その後
は、リチウムイオン電池21及びニッケル水素電池22
の同時補充電に移行する。
FIG. 3 shows the charging characteristics of the nickel-metal hydride battery 22. A curve 41 represents the terminal voltage of the nickel-metal hydride battery 22, and a curve 42 represents the charging current of the nickel-metal hydride battery 22. As is clear from FIG. 3, the rapid charging is continued by the constant current of the large rapid charging current I until the capacity of the nickel hydrogen battery 22 becomes about 90%. Then, the measured value of the battery voltage taken from the input pin 6 of the microcomputer 303 or the change in battery voltage at the time of 90% charging shown by the curve 41 in FIG.
, The nickel-metal hydride battery 22 becomes approximately 90
% Is detected, the microcomputer 303
Stops the rapid charging of the nickel-metal hydride battery 22. After that, the lithium ion battery 21 and the nickel hydrogen battery 22
It shifts to simultaneous supplementary charge of.

【0026】次に、リチウムイオン電池21及びニッケ
ル水素電池22が約100%まで補充電される場合の動
作について説明する。リチウムイオン電池21及びニッ
ケル水素電池22に対する個別の急速充電が終了する
と、マイコン303は、リチウムイオン電池21及びニ
ッケル水素電池22のそれぞれに対して充電タイミング
及び充電時間の異なる充電工程を設定し、この充電工程
を一周期として所定時間(約60分)の間充電を繰り返
すことにより、各リチウムイオン電池21及びニッケル
水素電池22を時分割で同時に補充電するように制御す
る。
Next, the operation when the lithium ion battery 21 and the nickel hydride battery 22 are supplementarily charged to about 100% will be described. When the individual quick charging for the lithium ion battery 21 and the nickel hydride battery 22 is completed, the microcomputer 303 sets charging steps with different charging timings and charging times for the lithium ion battery 21 and the nickel hydride battery 22, respectively. By repeating charging for a predetermined time (approximately 60 minutes) with one cycle of the charging process, control is performed such that the lithium-ion batteries 21 and the nickel-metal hydride batteries 22 are simultaneously supplementarily charged in a time-division manner.

【0027】すなわち、マイコン303がリチウムイオ
ン電池21及びニッケル水素電池22の補充電制御に移
行すると、第1〜第3のタイマー303A〜303Cが
動作を開始する。第1タイマー303Aが動作すること
により、予め設定された、両電池の急速充電終了時点か
ら満充電させるまでの間の補充電時間のダウンカウント
が開始される。充電装置100による補充電が開始され
ると、まず、第1スイッチング回路301がマイコン3
03からの充電用制御信号S1により動作され、図2に
示す補充電開始時点から曲線32に沿う充電電流にした
がいリチウムイオン電池21を第2タイマー303Bに
より時分割で補充電する。この時のリチウムイオン電池
21に対する充電時間Tは、第2タイマー303Bによ
りカウントされ、その計数値が予め設定された時間T
(実施例では5分)になると、リチウムイオン電池21
への補充電が停止し、充電装置100による補充電はニ
ッケル水素電池22に切り替わる。
That is, when the microcomputer 303 shifts to the auxiliary charge control of the lithium ion battery 21 and the nickel hydrogen battery 22, the first to third timers 303A to 303C start operating. By the operation of the first timer 303A, the down counting of the preset auxiliary charging time from the end of the rapid charging of both batteries to the full charging thereof is started. When the auxiliary charging by the charging device 100 is started, first, the first switching circuit 301
Operated by the charge control signal S1 from the battery charger 03, the lithium-ion battery 21 is supplementarily charged in a time-division manner by the second timer 303B according to the charge current along the curve 32 from the start of the supplementary charge shown in FIG. At this time, the charging time T for the lithium ion battery 21 is counted by the second timer 303B, and the counted value is set to a predetermined time T.
(5 minutes in the embodiment), the lithium ion battery 21
The auxiliary charging to the battery is stopped, and the auxiliary charging by the charging device 100 is switched to the nickel-metal hydride battery 22.

【0028】ニッケル水素電池22においては、第2ス
イッチング回路302がマイコン303からの充電用制
御信号S2により動作され、図3に示す補充電開始時点
から曲線42に沿う充電電流にしたがいニッケル水素電
池22を第3タイマー303Cにより時分割で補充電す
る。この時のニッケル水素電池22に対する充電時間t
は、第3タイマー303Cによりカウントされ、その計
数値が予め設定された時間t(実施例では30秒)にな
ると、ニッケル水素電池22への補充電が停止し、充電
装置100による補充電はリチウムイオン電池21に切
り替わる。この時のニッケル水素電池22に対する補充
電電流値は、急速充電電流Iの1/10である。この補
充電電流の切り替えは、マイコン303から充電電流切
替信号S6を電力制御回路304に対して出力すること
により行われる。
In the nickel-metal hydride battery 22, the second switching circuit 302 is operated by the charge control signal S2 from the microcomputer 303, and follows the charge current along the curve 42 from the start of the auxiliary charge shown in FIG. Is supplementarily charged by the third timer 303C in a time sharing manner. The charging time t for the nickel-metal hydride battery 22 at this time
Is counted by the third timer 303C, and when the counted value reaches a preset time t (30 seconds in the embodiment), the supplementary charge to the nickel-metal hydride battery 22 is stopped, and the supplementary charge by the charging device 100 is lithium. The mode is switched to the ion battery 21. At this time, the auxiliary charging current value for the nickel-metal hydride battery 22 is 1/10 of the rapid charging current I. The switching of the auxiliary charging current is performed by outputting a charging current switching signal S6 from the microcomputer 303 to the power control circuit 304.

【0029】以下同様にして上記の補充電動作を繰り返
すことにより、リチウムイオン電池21においては、図
4(A)に示すように、T時間(5分間)充電し、t時
間(30秒間)休止するという時分割充電を第1タイマ
ー303Aで設定された時間の間継続して行う。これに
より、リチウムイオン電池21は約100%の容量に満
充電されることになる。この時のリチウムイオン電池2
1に対する総充電時間は、5×12=60分となる。一
方、ニッケル水素電池22に対しては、図4(B)に示
すように、t時間(30秒間)充電し、T時間(5分
間)休止するという時分割充電を第1タイマー303A
で設定された時間の間継続して行う。これにより、ニッ
ケル水素電池22は約100%の容量に満充電されるこ
とになる。この時のリニッケル水素電池22に対する総
充電時間は、0.5×12=6分となる。なお、図1で
は、3個のニッケル水素電池22を直列にして同時に急
速充電及び補充電する形態を示しているが、これに限ら
ず、1個のニッケル水素電池22を急速充電及び補充電
してもよい。また、リチウムイオン電池21とニッケル
水素電池22の容量が異なる場合は、図4に示す充電時
間Tとtの比率を変えるか、または、電池容量の少ない
方の急速充電電流を小さくする。なお、第1タイマー3
03Aがタイムアップした段階では、リチウムイオン電
池21及びニッケル水素電池22の補充電は終了するこ
とになる。
By repeating the above-mentioned supplementary charging operation in the same manner, the lithium ion battery 21 is charged for T time (5 minutes) and is halted for t time (30 seconds) as shown in FIG. Is performed continuously for the time set by the first timer 303A. As a result, the lithium ion battery 21 is fully charged to a capacity of about 100%. Lithium-ion battery 2 at this time
The total charging time for 1 is 5 × 12 = 60 minutes. On the other hand, as shown in FIG. 4B, the first timer 303A charges the nickel-metal hydride battery 22 for time t (30 seconds) and pauses for T time (5 minutes).
Continue for the time set in. As a result, the nickel-metal hydride battery 22 is fully charged to a capacity of about 100%. At this time, the total charging time for the nickel metal hydride battery 22 is 0.5 × 12 = 6 minutes. Although FIG. 1 shows an embodiment in which three nickel-metal hydride batteries 22 are connected in series to perform rapid charging and supplementary charging at the same time, the present invention is not limited to this. You may. When the capacities of the lithium ion battery 21 and the nickel hydride battery 22 are different, the ratio of the charging times T and t shown in FIG. 4 is changed, or the quick charging current of the smaller battery capacity is reduced. Note that the first timer 3
When the time of 03A has expired, the supplementary charging of the lithium ion battery 21 and the nickel hydride battery 22 ends.

【0030】したがって、リチウムイオン電池21とニ
ッケル水素電池22の充電の状態を表すと図5に示すよ
うになる。この図5から明らかなように、リチウムイオ
ン電池21とニッケル水素電池22を約90%の容量ま
で個別に急速充電した後、このリチウムイオン電池21
とニッケル水素電池22を時分割で同時に補充電するこ
とにより、種類の異なるリチウムイオン電池21とニッ
ケル水素電池22を同一の充電装置300で補充電する
ことができるとともに、これら電池の充電に要する時間
は、実施例の場合、60+6=66分となり、リチウム
イオン電池21及びニッケル水素電池22を個別に補充
電した場合の約1/2に短縮することができる。しか
も、ニッケル水素電池22の補充電においては、t時間
(30秒間)充電し、T時間(5分間)休止するという
時分割充電を行うため、30/300×急速充電電流I
=平均充電電流で、電池温度を上昇させることなく補充
電することができる。
Therefore, the state of charge of the lithium ion battery 21 and the nickel hydride battery 22 is as shown in FIG. As apparent from FIG. 5, the lithium-ion battery 21 and the nickel-metal hydride battery 22 are individually and rapidly charged to a capacity of about 90%,
And the nickel-metal hydride battery 22 at the same time in a time-division manner, the lithium-ion battery 21 and the nickel-metal hydride battery 22 of different types can be supplementarily charged by the same charging device 300 and the time required for charging these batteries Is 60 + 6 = 66 minutes in the case of the embodiment, which can be reduced to about の of the case where the lithium ion battery 21 and the nickel hydride battery 22 are separately supplementarily charged. In addition, in the auxiliary charging of the nickel-metal hydride battery 22, time-division charging is performed for charging for a time t (for 30 seconds) and pausing for a time T (for 5 minutes).
= Average charging current allows supplementary charging without increasing battery temperature.

【0031】図6は、電池ホルダ23、24のそれぞれ
にニッケル水素電池22を装着した場合における補充電
用充電時間の割り当てパターンの他の例を示す説明用タ
イムチャートである。電池ホルダ23に装着されたニッ
ケル水素電池22に対しては、図6(A)に示すよう
に、t時間(30秒間)充電し、T時間(5分間)休止
するという時分割充電を行い、また、電池ホルダ24に
装着されたニッケル水素電池22に対しては、図6
(B)に示すように、図6(A)に示す場合より遅れ時
間Δt(約T/2程度)ずらした状態で、t時間(30
秒間)充電し、T時間(5分間)休止するという時分割
充電を行う。これにより、2つのニッケル水素電池22
を時分割で同時に補充電することができる。なお、ニッ
ケル水素電池22に対する充電タイミングの遅れ時間Δ
tは、上記時間約T/2に限らず、T−t以下の適当な
遅れ時間Δtであればよい。また、電池ホルダ23、2
4のそれぞれに装着したニッケル水素電池22を補充電
する他の方法としては、これら電池の充電電流をニッケ
ル水素電池が1個の場合の2倍にして、両電池を同時に
補充電してもよい。
FIG. 6 is an explanatory time chart showing another example of the allocation pattern of the charging time for auxiliary charging when the nickel-metal hydride battery 22 is mounted on each of the battery holders 23 and 24. As shown in FIG. 6A, time-division charging is performed on the nickel-metal hydride battery 22 mounted on the battery holder 23, as shown in FIG. Also, for the nickel-metal hydride battery 22 mounted on the battery holder 24, FIG.
As shown in FIG. 6B, with the delay time Δt (about T / 2) shifted from the case shown in FIG.
(Seconds) and time-division charging is performed for a pause of T hours (5 minutes). Thereby, the two nickel-metal hydride batteries 22
Can be simultaneously charged in a time-division manner. The delay time Δ of the charging timing for the nickel-metal hydride battery 22
The time t is not limited to the above time T / 2, but may be an appropriate delay time Δt equal to or less than T−t. Also, the battery holders 23, 2
As another method of supplementarily charging the nickel-metal hydride batteries 22 mounted on each of the batteries 4, the charging current of these batteries may be doubled as compared to the case of one nickel-metal hydride battery, and both batteries may be supplementarily charged at the same time. .

【0032】なお、本発明の充電方法及び装置は、上述
したリチウムイオン電池21及びニッケル水素電池22
の充電に限らず、リチウムイオン電池21のみの充電に
も適用できるほか、充電される電池の数は2個に限定さ
れず、2個以上の電池の充電にも適用することができ
る。また、本発明にかかる充電装置は、上記図1に示す
構成のものに限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範
囲で種々の変更及び変形が可能である。
It should be noted that the charging method and apparatus of the present invention correspond to the lithium ion battery 21 and the nickel hydrogen battery 22 described above.
The present invention can be applied to not only the charging of the lithium ion battery 21 but also the charging of the lithium ion battery 21 alone, and the number of batteries to be charged is not limited to two, and can be applied to the charging of two or more batteries. Further, the charging device according to the present invention is not limited to the configuration shown in FIG. 1, and various changes and modifications can be made without departing from the gist of the present invention.

【0033】[0033]

【発明の効果】以上のように、本発明の充電方法及び装
置によれば、リチウムイオン電池やニッケル水素電池の
ように充電電量特性及び充電電圧特性が異なる電池に対
しても単一の充電器で急速充電及び同時補充電が可能に
なり、かつ補充電時間も大幅に短縮することができる。
As described above, according to the charging method and apparatus of the present invention, a single charger can be used for batteries having different charge capacity characteristics and charge voltage characteristics, such as lithium ion batteries and nickel hydrogen batteries. Thus, rapid charging and simultaneous auxiliary charging can be performed, and the auxiliary charging time can be significantly reduced.

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

【図1】本発明の充電方法を適用した充電装置の構成の
一例を示す回路図である。
FIG. 1 is a circuit diagram showing an example of a configuration of a charging device to which a charging method of the present invention is applied.

【図2】リチウムイオン電池の充電特性を示すグラフで
ある。
FIG. 2 is a graph showing charging characteristics of a lithium ion battery.

【図3】ニッケル水素電池の充電特性を示すグラフであ
る。
FIG. 3 is a graph showing charging characteristics of a nickel-metal hydride battery.

【図4】本発明によるリチウムイオン電池及びニッケル
水素電池に対する補充電用充電時間の割り当てパターン
の一例を示す説明用タイムチャートである。
FIG. 4 is an explanatory time chart showing an example of an allocation pattern of a supplementary charging time for a lithium ion battery and a nickel hydride battery according to the present invention.

【図5】本発明によるリチウムイオン電池とニッケル水
素電池の充電の状態を示す線図である。
FIG. 5 is a diagram showing charging states of a lithium ion battery and a nickel hydride battery according to the present invention.

【図6】本発明によるニッケル水素電池に対する補充電
用充電時間の割り当てパターンの他の例を示す説明用タ
イムチャートである。
FIG. 6 is an explanatory time chart showing another example of a pattern of allocating a charging time for auxiliary charging to a nickel-metal hydride battery according to the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

100……スイッチング電源、200……コンバータト
ランス、300……充電装置、301……第1充電用ス
イッチング回路、302……第2充電用スイッチング回
路、303……マイコン、304……電力制御回路、2
1……リチウムイオン電池、22……ニッケル水素電
池、303A……第1タイマー、303B……第2タイ
マー、303C……第3タイマー。
100 switching power supply, 200 converter transformer, 300 charging device, 301 first charging switching circuit, 302 second charging switching circuit, 303 microcomputer, 304 power control circuit, 2
1 ... lithium ion battery, 22 ... nickel hydrogen battery, 303A ... first timer, 303B ... second timer, 303C ... third timer.

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Claims (14)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 複数の2次電池を充電する充電方法であ
って、 前記2次電池を個別に所定の電圧まで急速充電する急速
充電工程と、 前記急速充電により前記所定の電圧に充電された後の各
2次電池を満充電まで充電する補充電工程とを有し、 前記補充電工程において、前記2次電池のそれぞれに対
して充電タイミング及び充電時間の異なる充電工程を設
定し、前記充電工程を一周期として所定時間の間充電を
繰り返すことにより各2次電池を時分割で同時に補充電
する、 ことを特徴とする充電方法。
1. A charging method for charging a plurality of secondary batteries, comprising: a quick charging step of rapidly charging the secondary batteries individually to a predetermined voltage; and a charging method for charging the secondary batteries to the predetermined voltage by the quick charging. And a supplementary charge step of charging each of the secondary batteries until the battery is fully charged. In the supplementary charge step, different charge steps with different charge timings and charge times are set for the respective secondary batteries, A charging method comprising: charging the secondary batteries at the same time in a time-division manner by repeating charging for a predetermined time in a cycle of the process.
【請求項2】 前記各2次電池に設定される充電時間
は、該2次電池の容量及び種類ごとに異なることを特徴
とする請求項1記載の充電方法。
2. The charging method according to claim 1, wherein the charging time set for each of the secondary batteries differs for each capacity and type of the secondary batteries.
【請求項3】 前記各2次電池に設定される充電時間は
タイマーにより設定されていることを特徴とする請求項
1記載の充電方法。
3. The charging method according to claim 1, wherein the charging time set for each of the secondary batteries is set by a timer.
【請求項4】 前記2次電池はリチウムイオン電池とニ
ッケル水素電池であることを特徴とする請求項1記載の
充電方法。
4. The charging method according to claim 1, wherein said secondary batteries are a lithium ion battery and a nickel hydride battery.
【請求項5】 前記2次電池がリチウムイオン電池とニ
ッケル水素電池である場合、前記ニッケル水素電池に設
定された充電時間は前記リチウムイオン電池に設定され
た充電時間より十分に小さいことを特徴とするの請求項
1記載の充電方法。
5. When the secondary battery is a lithium-ion battery and a nickel-metal hydride battery, the charging time set for the nickel-metal hydride battery is sufficiently shorter than the charging time set for the lithium-ion battery. The charging method according to claim 1.
【請求項6】 前記ニッケル水素電池を補充電する充電
電流は、急速充電時の充電電流より小さいことを特徴と
する請求項5記載の充電方法。
6. The charging method according to claim 5, wherein a charging current for supplementarily charging the nickel-metal hydride battery is smaller than a charging current for rapid charging.
【請求項7】 前記充電される2次電池の有無及び/ま
たは種類が判別されるように構成されていることを特徴
とする請求項1記載の充電方法。
7. The charging method according to claim 1, wherein the presence / absence and / or type of the secondary battery to be charged is determined.
【請求項8】 複数の2次電池を充電する充電装置であ
って、 前記2次電池を個別に所定の電圧まで急速充電する急速
充電手段と、 前記急速充電手段による各2次電池への急速充電が終了
した後に、該2次電池のそれぞれに対して充電タイミン
グ及び充電時間の異なる充電工程を設定し、前記充電工
程を一周期として所定時間の間充電を繰り返すことによ
り各2次電池を時分割で同時に補充電する補充電手段
と、 を備えることを特徴とする充電装置。
8. A charging device for charging a plurality of secondary batteries, comprising: a quick charging means for rapidly charging the secondary batteries individually to a predetermined voltage; and a rapid charging means for each of the secondary batteries by the quick charging means. After the charging is completed, charging steps having different charging timings and charging times are set for each of the secondary batteries, and charging is repeated for a predetermined time with the charging step as one cycle, whereby each secondary battery is timed. And a supplementary charging means for performing supplementary charging simultaneously in a divided manner.
【請求項9】 前記2次電池に設定される充電時間は、
該2次電池の容量及び種類ごとに異なることを特徴とす
る請求項8記載の充電装置。
9. The charging time set for the secondary battery is:
9. The charging device according to claim 8, wherein the charging device differs for each capacity and type of the secondary battery.
【請求項10】 前記2次電池の充電時間はタイマーに
より設定されることを特徴とする請求項8記載の充電装
置。
10. The charging device according to claim 8, wherein the charging time of the secondary battery is set by a timer.
【請求項11】 前記2次電池はリチウムイオン電池と
ニッケル水素電池であることを特徴とする請求項8記載
の充電装置。
11. The charging device according to claim 8, wherein the secondary batteries are a lithium ion battery and a nickel metal hydride battery.
【請求項12】 前記2次電池がリチウムイオン電池と
ニッケル水素電池である場合、前記ニッケル水素電池に
設定された充電時間は前記リチウムイオン電池に設定さ
れた充電時間より十分に小さいことを特徴とするの請求
項8記載の充電装置。
12. When the secondary battery is a lithium-ion battery and a nickel-metal hydride battery, the charging time set for the nickel-metal hydride battery is sufficiently shorter than the charging time set for the lithium-ion battery. 9. The charging device according to claim 8, wherein
【請求項13】 前記ニッケル水素電池を補充電する充
電電流は、急速充電時の充電電流より小さいことを特徴
とする請求項12記載の充電装置。
13. The charging device according to claim 12, wherein a charging current for supplementarily charging the nickel-metal hydride battery is smaller than a charging current during rapid charging.
【請求項14】 前記充電される2次電池の有無及び/
または種類を判別する判別手段を備えることを特徴とす
る請求項8記載の充電装置。
14. The presence or absence of the secondary battery to be charged and / or
9. The charging device according to claim 8, further comprising a determination unit configured to determine a type.
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Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005287248A (en) * 2004-03-30 2005-10-13 Sanken Electric Co Ltd Switching power supply
JP2007236027A (en) * 2006-02-27 2007-09-13 Matsushita Electric Works Ltd Charging equipment
CN102468654A (en) * 2010-11-03 2012-05-23 联芯科技有限公司 Battery charging device and method
JP2013255404A (en) * 2012-06-08 2013-12-19 Wako Giken Kk Multi-charger and disaster correspondence emergency power supply device using the same
WO2014046234A1 (en) * 2012-09-21 2014-03-27 日産自動車株式会社 Charging control device and charging time calculation method
CN105098268A (en) * 2014-05-14 2015-11-25 中兴通讯股份有限公司 Terminal charging method and apparatus

Cited By (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005287248A (en) * 2004-03-30 2005-10-13 Sanken Electric Co Ltd Switching power supply
WO2005101630A1 (en) * 2004-03-30 2005-10-27 Sanken Electric Co., Ltd. Switching power supply
KR100733664B1 (en) 2004-03-30 2007-06-28 산켄덴키 가부시키가이샤 Switching power supply
US7577003B2 (en) 2004-03-30 2009-08-18 Sanken Electric Co., Ltd. Switching power supply
JP2007236027A (en) * 2006-02-27 2007-09-13 Matsushita Electric Works Ltd Charging equipment
US7843165B2 (en) 2006-02-27 2010-11-30 Panasonic Electric Works Co., Ltd. Charging apparatus
CN102468654A (en) * 2010-11-03 2012-05-23 联芯科技有限公司 Battery charging device and method
CN102468654B (en) * 2010-11-03 2014-02-05 联芯科技有限公司 Battery charging device and method
JP2013255404A (en) * 2012-06-08 2013-12-19 Wako Giken Kk Multi-charger and disaster correspondence emergency power supply device using the same
WO2014046234A1 (en) * 2012-09-21 2014-03-27 日産自動車株式会社 Charging control device and charging time calculation method
JPWO2014046234A1 (en) * 2012-09-21 2016-08-18 日産自動車株式会社 Charge control device and charge time calculation method
US9705349B2 (en) 2012-09-21 2017-07-11 Nissan Motor Co., Ltd. Charge control device and charge time calculation method
CN105098268A (en) * 2014-05-14 2015-11-25 中兴通讯股份有限公司 Terminal charging method and apparatus

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