JP2002519978A - 例えば、ワイヤレス通信装置の蓄電池の充電方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 使用される蓄電池のテクノロジとは無関係に、容量が異なっている場合でも、例えば、元の容量とは異なった値の場合でも、蓄電池が定常的に過充電されるのを確実に回避することができ、従って、蓄電池の長い寿命を保証することができる方法を提供するために、蓄電池を装置内に最初に装着した後、蓄電池の最初の充電期間を、フル充電に至る迄行い、フル充電後、蓄電池を少なくとも一部分放電し、各時点で、当該時点迄に取り出された容量を示す値を形成し、新たな充電期間の開始の際、形成された値を、最初の充電期間の持続期間を示す記憶された基本値と比較し、形成された値が基本値よりも小さいか、又は、基本値に等しい場合に、比較に続く充電期間の持続期間が最初の充電期間の各期間に等しい充電期間を前記比較に続けて行い、又は、形成された値が元の基本値よりも大きい場合、形成された値を更に新たな基本値として記憶し、形成された値に依存して持続期間が決められた充電期間を比較に続けて行うことを提案する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】 本発明は、例えば、ワイヤレス通信装置の蓄電池の充電方法に関する。

【０００２】 少なくとも一時的に電流源網と直接接続せずに作動する必要がある多数の種類
の電気および電子装置、例えば、モービル又はワイヤレステレホンの場合、大抵
、リチャージャブルな蓄電池が設けられている。この蓄電池は、各装置の固定部
内か、又は、モービル作動中新たに使用するために適切な充電ステーションで充
電される。その際、通常のように、電流源網に接続された充電装置によって構成
される充電エネルギ源を介して、使用されている蓄電池に調整された充電電流が
形成されて、蓄電池に給電される。その際、蓄電池が過充電されないように特に
注意する必要がある。もしも、蓄電池が過充電状態になると、例えば、電力損失
状態を引き起こすことが屡々あり、最悪の場合には、蓄電池が破壊されてしまう
ことがある。

【０００３】 ワイヤレス通信装置の充電装置によって蓄電池が過充電されるのを回避するた
めに、ドイツ連邦共和国特許第４２３６８１１号明細書では、充電電圧を所定時
間間隔で測定し、充電電圧曲線の経過特性（上昇時には充電状態、同じ場合には
充電された状態、後続して降下する場合には過充電状態を示す）に依存して、蓄
電池を更に充電するか、充電を終了することが提案されている。例えば、ＮｉＣ
ｄ蓄電池よりも容量が著しく大きなＮｉＭＨ蓄電池は、定常的な過充電に対して
極めて敏感である。

【０００４】 しかし、充電電圧曲線を所要の精度で、且つ、作動条件を切り換えて、正確に
測定するのは難しいことが屡々である。他方、蓄電池を充電する他の方法では、
蓄電池の容量と、この蓄電池のテクノロジを知っていることが、障害なく、且つ
、長い寿命で作動するための前提条件であり、その結果、元の容量およびテクノ
ロジとは別の蓄電池に取り替えることはできない。新たな蓄電池の充電状態乃至
容量について正確に指示することも、従来技術の方法を以てしては不可能である
。

【０００５】 従って、本発明の課題は、使用される蓄電池のテクノロジとは無関係に、容量
が異なっている場合でも、例えば、元の容量とは異なった値の場合でも、蓄電池
が定常的に過充電されるのを確実に回避することができ、従って、蓄電池の長い
寿命を保証することができる方法を提供することである。更に付加的に、作動状
態の装置で、自動的に、正確な容量を指示することができるようにする必要があ
る。

【０００６】 本発明によると、この課題は、蓄電池を装置内に最初に装着した後、蓄電池の
最初の充電期間を、フル充電に至る迄行い、フル充電後、蓄電池を少なくとも一
部分放電し、各時点で、当該時点迄に取り出された容量を示す値を形成し、新た
な充電期間の開始の際、形成された値を、最初の充電期間の持続期間を示す記憶
された基本値と比較し、形成された値が基本値よりも小さいか、又は、基本値に
等しい場合に、比較に続く充電期間の持続期間が最初の充電期間の各期間に等し
い充電期間を前記比較に続けて行い、又は、形成された値が元の基本値よりも大
きい場合、形成された値を更に新たな基本値として記憶し、形成された値に依存
して持続期間が決められた充電期間を比較に続けて行うことにより解決される。

【０００７】 この方法によると、充電期間は、最初の充電期間に続けて、正確に、使用されて
いる蓄電池のテクノロジおよび容量に自動的に調整することができ、その際、ユ
ーザは、蓄電池の何らかのデータを入力したり、又は、調整を自ら実行する必要
はなく、装置、例えば、モービルテレホン又は同様の通信装置の日常的な作動中
、蓄電池を過充電させてしまうことはない。従って、ユーザ自身が充電を監視す
る必要なしに長期的且つ障害のない作動を行うことができるようになる。その際
、蓄電池の充電は、常に迅速に最大電流で行うことができ、その際、過充電を危
惧する必要はない。最初の充電期間誤蓄電池を少なくとも部分的に放電すること
は、有利には、装置を所定のように使用することによって行うことができる。

【０００８】 本発明の方法の有利な択一選択的な方法によると、最初の充電期間後、蓄電池
を完全に放電し、取り出された容量を示す値を形成し、形成された値が基本値と
は異なっている場合、形成された値を記憶し、形成された値に依存して持続期間
が決められた充電期間を、放電に続けて行うようにされている。従って、使用さ
れる任意のテクノロジの蓄電池の正確な容量および当初未知の容量を、ユーザが
、このデータを入力せずに、更に正確に自動的に装置自体によって検出すること
ができ、それにより、充電サイクルを、使用されている蓄電池に正確に調整して
、過充電を回避することができる。装置の作動を簡単にするために、本発明の方
法の有利な変形実施例によると、最初の充電期間の持続期間、従って、基本値を
、初回に使用された蓄電池の最大容量に依存して最初に設定するのである。従っ
て、標準装置用の主要データが設けられ、装置は、最初から蓄電池を最適な充電
状態に制御することができる。

【０００９】 基本値乃至取り出された容量に基づいて形成された値を、リチャージカウンタ
の値として設定し、その際、この値を、充電期間中、測定された充電電流と時間
との積に比例して小さくすると、有利、且つ、回路技術上簡単に構成することが
できる。そのために、充電電流を、蓄電池の充電の際に監視されるパラメータに
入れる必要がある。つまり、種々異なる給電条件下で、種々異なる充電電流が流
れ、それにより、充放電バランスが劣化し、従って、充電方法も劣化するからで
ある。

【００１０】 実証済みの構成部品を使用して、所要値に簡単且つ迅速に適合させるために、
本発明の別の要件によると、設定された最初の基本値及びリチャージカウンタの
、形成された記憶すべき各値を、ＥＥＰＲＯＭ内に記憶するとよい。

【００１１】 有利には、更に、最初の充電期間の第１の部分、有利には、５．５時間内に、
最大電流で蓄電池を充電し、前記最初の充電期間の前記第１の部分以外の部分内
で、前記最大電流よりも小さな電流、有利には、前記最大電流の１／２の電流で
充電するとよい。このような階段状の構成により、使用される蓄電池の容量が未
だ分からない最初の充電期間の場合でも、有害な過充電を極めて十分に阻止する
ことができる。

【００１２】 当初、未知の蓄電池のテクノロジおよび容量を自動的に検出するための手段を
、当該データを検出可能な条件下で初めて作動状態にするために、本発明の方法
の有利な変形実施例によると、最初の充電期間が完全に経過するか、又は、蓄電
池の放電に基づいて形成された値が基本値よりも大きい場合に初めて、基本値の
上書きを行う状態に装置内で調整するようにするとよい。

【００１３】 有利には、実証済みのテクノロジおよび構成部品を使用して、基本値の上書き
を行う状態を、ＥＥＰＲＯＭ内でリセットされる最初の充電フラグによって設定
するとよい。

【００１４】 ユーザが介在せずに、使用される蓄電池の容量を確実且つ自動的に検出するの
に加えて、使用される任意の蓄電池の容量及び充電状態を、同様にユーザが介在
せずに高い信頼度で正確に指示することができるようにするために、上述の要件
に加えて、最初の充電期間の前で、且つ、装置内に蓄電池を最初にセットした後
、蓄電池電圧を求め、該求められた電圧を、下側電圧限界値及び設定された第２
の電圧値と比較し、前記求められた電圧が前記下側電圧限界値よりも小さい場合
に、第１の指示状態を形成し、前記求められた電圧が前記設定された第２の電圧
値よりも小さいか、又は、等しい場合に、第２の指示状態を形成し、前記求めら
れた電圧が前記設定された第２の電圧値よりも大きい場合、第３の指示状態を形
成するとよい。従って、使用される任意の蓄電池の充電状態を比較的正確に最初
に指示することが自動的に達成され、その際、装置のユーザが蓄電池自体の何ら
かのデータを知っていて入力する必要はない。

【００１５】 その際、有利には、第２の電圧値を、蓄電池の放電状態を示す設定された電圧
値と、当該時点迄使用されてきた前記蓄電池の最大充電電圧を示すＥＥＰＲＯＭ
内に記憶されている電圧値とから求めるとよい。そうすることによって、装置の
標準装備の際に、初めから充電状態を非常に正確に指示することができる。

【００１６】 本発明の別の要件によると、最初の充電期間後、当該時点迄に取り出された容
量を示す実際に形成された値を、取り出すことができる最大容量を示す基本値と
比較し、求められた電圧が下側の電圧限界値よりも小さい場合、第４の指示状態
を形成し、前記実際に形成された値と前記基本値との比に依存して、蓄電池の充
電状態を示す別の指示状態を形成すると、使用される任意の蓄電池の充電状態及
び必要ならば容量を正確に指示することを達成することができ、その際、ユーザ
は、データをに入力する必要は全くない。従って、使用される蓄電池の容量を最
初回に自動的に検出した後、自動的に、充電状態を非常に正確に指示するように
できる。

【００１７】 本発明により、最初の充電期間に続く各充電期間の間に、実際に形成される値
が基本値の０％〜３３％である場合に、第１の指示状態を形成し、実際に形成さ
れる値が基本値の３４％〜６６％である場合に、第２の指示状態を形成し、実際
に形成される値が基本値の６７％〜９９％である場合に、第３の指示状態を形成
し、実際に形成される値が基本値に等しい場合に、第５の指示状態を形成するよ
うにすると、多種多様な装置で通常用いられているように、充電状態を細分して
指示することを、極めて高い精度で実施することができる。その際、ここでも、
基本となるのは、リチャージカウンタの値と蓄電池の最大容量との比である。

【００１８】 最初の充電期間時に既に、有利に、蓄電池の有害な過充電を回避するために、
最大電流で実行される各充電期間中、充電電圧曲線を監視し、充電電圧が所定の
時間間隔に亘って連続して当該時点の前に達成された値から低下した場合に充電
を終了するとよい。

【００１９】 作動状態で充電が遮断されると、過充電の危惧はないが、充電電圧曲線の変動
が発生することがあり、このような事態を回避するために、有利には、所定の時
間間隔の間、充電電流の切換時点及び第１の充電期間に続く充電期間中、充電の
開始時点での充電電圧曲線の監視を中止するとよい。

【００２０】 付加的に、高い信頼度で、蓄電池が損傷しないようにするために、充電中、蓄
電池の温度を監視し、少なくとも２つの温度限界値を設定し、その際、比較的低
い温度限界値の下側ではフル充電電流で充電し、比較的低い温度限界値と比較的
高い温度限界値との間では１／２の充電電流で充電し、比較的高い温度限界値の
上側では状態維持用充電を、有利には、フルチャージ電流の１／６の電流で実行
するとよい。

【００２１】 この方法の変形実施例を更に効果的に構成するために、各温度限界値を２つの
部分限界値に分割し、その際、それぞれの温度限界値の内の比較的高い部分限界
値の下で蓄電池の温度が上昇した場合、及び、それぞれの温度限界値の内の比較
的低い部分限界値の場合に、充電電流の電流強度を切り換えるとよい。

【００２２】 使用される任意の蓄電池の放電状態を正確に指示することができるようにする
ために、本発明の別の有利な変形実施例によると、電圧の放電曲線を監視し、電
圧が、蓄電池の放電状態を示す値を中心とする範囲内であり、放電曲線の勾配が
所定の負の値を超過して、所定回数順次連続して一層強く負となる場合、又は、
放電状態を示す値を中心とする範囲の下側の端に達した場合に、第１の指示状態
を形成するようにするとよい。

【００２３】 以下、本発明の方法について図示の実施例を用いて詳細に説明する。

【００２４】 その際、 図１は、第１の充電期間の経過を説明するための図、 図２は、蓄電池が放電状態に至る迄放電された場合の容量識別を説明する図、 図３は、当該時点迄に達成した最大容量よりも大きな容量に充電されている蓄
電池が完全に放電される前に、装置がスイッチオフされる場合の、容量識別を説
明する図、 図４は、完全放電前に装置の蓄電池が再度充電される場合のの容量識別の説明
のための図、 図５ａは、蓄電池の上昇温度の場合に充電過程の温度監視の説明のための図、 図５ｂは、温度が降下する場合の図５ａに相応する図を示す。

【００２５】 図１には、例えば、蓄電池で作動される装置の標準装備の場合に、第１の充電
期間に生じることがある状態が示されている。その際、最初に、設けられている
蓄電池は、標準容量（例えば、ＮｉＭＨセルの１２００ｍＡｈの現時点で通常の
容量）から出発し、その場合に、最初の放電期間の持続期間が算出される。最初
の放電期間の持続期間を示す値として、リチャージカウンタが、最初の充電期間
の算出値に相応する値に設定され、有利には、装置のＥＥＰＲＯＭ内に記憶され
る。リチャージカウンタの値は、蓄電池がどんな場合でも１回完全に充電される
ようにして決められる。この状態には、図１の実線の部分１が相応し、この部分
１は、リチャージカウンタの値を示し、当初、最初の充電容量の一点鎖線で示さ
れたレベルである。最大容量に対する有意味な制限は、破線によって示されてい
る。

【００２６】 ２で、蓄電池の最初の充電期間が開始する。有害な過充電を阻止するために、
最初の充電は段階的に行われる。つまり、第１の時間間隔（この例では、約５．
５時間）では、最大電流で充電され、その際、リチャージカウンタも急速に小さ
くなり（図中の線の部分２〜３によって示されている）、最大容量と充電係数と
から得られる残りの充電時間では、最大充電電流の１／２で充電される（図１の
部分３〜４の状態に相応する）。この後者の状態は、例えば、簡単に、所定の短
い時間間隔の間、例えば、５分間、最大電流で充電され、それから、同じ長さの
時間間隔の間、充電がリセットされる。

【００２７】 リチャージカウンタのカウント値は、充電期間中、充電電流と時間との積に比
例して小さくなる。従って、蓄電池端子に流れる充電電流を監視して、測定する
ことは、電流の充放電バランスを正確にするために重要なことである。つまり、
種々異なる給電条件、例えば、種々異なる電流給電条件の種々異なる諸国で装置
を作動する場合、種々異なる充電電流が流れることがある。充電電流を測定しな
いと、充電電流強度を切り換えた際に、本発明の方法の充放電バランスが劣化す
る。つまり、本発明の方法は、充電電流の測定時に、充電電流の、その都度の、
リチャージカウンタを小さくするための実際の量を利用するからである。

【００２８】 充電電流の値は、１回、算術平均値形成によって求められ、別の経過では、有
利には、滑らかな平均値形成によって得られ、その際、新たな各値は、僅かな成
分、有利には、１／１２８で重み付けされ、その結果、場合によっては生じる所
謂「アウトライナー」が、例えば、負荷変動に基因して、結果全体の質を劣化さ
せることはない。

【００２９】 装置乃至蓄電池を即座に、又は、この時間全体中、蓄電池の充電に作用する充
電装置と接続する必要がない場合、相応のカウンタ回路を介して、リチャージカ
ウンタは、電流負荷に応じて上昇される。しかし、いずれの場合でも、最初の充
電期間の所定の時間間隔後（この例では、５．５時間後）、最大充電電流から当
該最大充電電流の１／２の充電電流に切り換えられる。

【００３０】 ４で、蓄電池のフル充電状態に達し、つまり、有利には、−ｄＵ基準値を介し
て検出することができる（後で詳しく説明する）。最初の充電期間の終了時点で
、ＥＥＰＲＯＭ内の最初の充電フラグがリセットされ、自動的に容量検出するこ
とにより、新たにセットされた、種々異なる技術及び容量の蓄電池を使用するこ
とができるようになる。蓄電池に、電流充放電バランス装置により、この蓄電池
の最大容量の所定の僅かな成分以上、例えば、この最大容量の２％以上が奪われ
る場合には、図１の５で、有利には、最大電流強度の約１／６を有する形成電流
がスイッチオンされる。

【００３１】 装置内に新たな蓄電池を設ける場合、有利に、同様に、測定された蓄電池電圧
に基づく、蓄電池の充電状態及び／又は容量を最初に指示することができる。そ
のために、一方では、蓄電池に対して求めた放電電圧（例えば、２．２８Ｖ）と
、他方では、ＥＥＰＲＯＭ内に記憶された電圧（実質的に、蓄電池のフル充電状
態に相応する）が利用される。初回、即ち、リセット、有利には、算術平均後、
この平均値が、蓄電池の測定された電圧値と比較され、これにより、最初の指示
が行われる。蓄電池電圧の別の各値は、既述の滑らかな平均値形成によって、有
利には、繰り返し得られる。

【００３２】 その際、蓄電池電圧が放電電圧よりも小さい場合、従来技術の指示ドライバ回
路を介して、及び、例えば、相応の装置を使用して、通常のシンボルによって指
示されて、ユーザに蓄電池の放電状態が示される。蓄電池電圧が、上述の平均値
と等しいか、又は、小さい場合、充電状態が、最大容量から最大容量の１／３に
なったことを示すように指示され、蓄電池電圧が前述の平均値よりも大きい場合
には、容量が最大容量から最大容量の２／３になったことが指示される。従って
、ユーザは、常に比較的安全な範囲内にあり、つまり、意図せずに蓄電池が放電
してしまうということはなくなり、初めに、かなり早めにリチャージするように
勧奨される。しかし、蓄電池電圧は、蓄電池の充電状態の絶対的な基準を示さな
いので、過充電によって損傷しないようにするために、最初の充電の持続期間は
、最後の状態でしか、フル充電よりも小さな値、例えば、フル充電状態の６０％
に低減することはない。

【００３３】 種々異なる蓄電池タイプ（例えば、ＮｉＣｄテクノロジ乃至ＮｉＭＨテクノロ
ジ）で、種々異なる容量（例えば、７００ｍＡｈ乃至１２００ｍＡｈ）の装置を
作動し、その際、新たにセットされた蓄電池をユーザがパラメータ選定する必要
はないにも拘わらず、充電期間を正確に調整して、容量及び／又は充電状態を正
確に指示することができるようにする場合には、装置による自動検出が必要であ
る。先ず、新たな蓄電池を使用する際、乃至、ＥＥＰＲＯＭ内に記憶された値だ
けを介してスイッチオンオフする際、充電期間が測定乃至充電状態が指示される
。

【００３４】 何れにせよ、以下の基準が充足される場合、自動的に、装置によって容量乃至
指示が調整される： 装置を使用する前に、蓄電池をフル充電状態に改善する必要があり、乃至、フ
ル充電状態を指示する必要がある。つまり、負荷電流を充放電バランスさせて蓄
電池を放電させながら、自動的に遮断される迄、乃至、蓄電池の放電状態が指示
される迄、装置を比較的長く使用する必要があり、その後、装置が充電装置に接
続される；それに対して択一選択的に、装置が充電装置と接続乃至遮断されてい
る場合に、リチャージカウンタの値が、リチャージカウンタの先行の最大容量を
示す値よりも大きい場合には、新たな容量に修正する（ｅｒｌｅｒｎｅｔ）こと
ができる。結局、新たな容量を有意味な範囲内、つまり、従来技術のように、下
側の限界３００ｍＡｈと上側の限界２０００ｍＡｈにすることができる。

【００３５】 ユーザ情報として一層正確な指示を達成するためには、付加的に更に、完全な
放電を示す第４の指示、例えば、蓄電池が空であることを示す点滅シンボル、及
び、蓄電池のフル充電状態を示す第５の指示を構成するとよい。これらの指示は
、同様にリチャージカウンタの値と最大容量との比に基づいて行う。

【００３６】 図２には、装置を比較的長く使用することによって蓄電池が放電状態に達した
場合に、容量が、設定された元の容量とは異なることを検出することを説明する
図が示されている。その際、出発点は、１１のところでの、蓄電池のフル充電状
態であり、これは、場合によっては、例えば、先行の最初の充電期間によって達
成された維持充電状態だけであり、リチャージカウンタの最小値によって示され
ている。蓄電された元の最大容量は、ここでも一点鎖線によって示されている。
図の部分１２は、装置がアクティブに作動している状態に相応し、その場合、リ
チャージカウンタは強くインクリメントしており、１３では、装置は、作動準備
モードであり、その際、電流が僅かに消費され、従って、リチャージカウンタは
、１２で示したアクティブな状態よりもゆっくりと大きくなる。それから、１４
で、蓄電池は空の充電状態に達し、即ち、蓄電池電圧は、この空の充電状態を示
す電圧限界値の下側に、例えば、２．８Ｖに低下する。装置が自動的に遮断する
前に、リチャージカウンタの実際の値が、新たな最大容量として示されてＥＥＰ
ＲＯＭ内に記憶され、この状態は、一点鎖線の比較的高いレベルによって示され
ている。

【００３７】 装置のスイッチオフの期間は、検出することができないので、リチャージカウ
ンタの実際の値には、所定の成分、有利には、最大容量の１０％がインクリメン
トされる。それから、部分１５によって示されているように、リチャージカウン
タの値ゼロによって示されるフル充電状態になる迄、蓄電池は充電される。この
フル充電は、有利に最大電流で行われ、つまり、蓄電池の最大容量および所要充
電量は分かっており、従って、過充電されてしまう懸念はないからである。

【００３８】 その際、最大容量がもっと少ない他の蓄電池を使用する場合、１６で示されて
いるように、装置を作動することによって、再度、１７で示されているリチャー
ジカウンタの小さな値で、蓄電池が空の状態に達し、その状態では、新たに、後
続の充電期間用の実際の値として記憶され、同様に、再度、遮断時間を充放電バ
ランスするために１０％インクリメントされる。

【００３９】 装置が遮断されて、リチャージカウンタが先行の状態よりも高い容量レベルを
示す場合、新たな容量に修正する他の手段もある。この変形例は、図３に示され
ている。

【００４０】 出発点は、この場合でも、２１で示されているように、蓄電池のフル充電状態
であり、その際、リチャージカウンタの値は、装置を使用することによって範囲
２２内で大きくなり、そのことは、電流充放電バランス装置を介して求められる
。それから、装置は、１３でスイッチオフされる。スイッチオフの前に、更に、
一点鎖線の部分１３の前の部分によって示される、ＥＥＰＲＯＭ内に記憶されて
いる最大容量が、リチャージカウンタの内容と比較される。この最大容量が図３
に示されているように大きいと、リチャージカウンタの、この値は、新たな最大
容量として記憶され、後続の充電期間は、最大電流でリチャージカウンタが、２
４で示されているように値ゼロになる迄続けられる。ここでも、有利に、最大容
量の１０％の先述のようなインクリメントが行われる。

【００４１】 フル充電期間および比較的長い作動後、装置は、２５で再度スイッチオフされ
る。ここでは、しかし、リチャージカウンタの値は、新たに修正された最大容量
の記憶値よりも小さいので、この値は変えられず、新たな値は記憶されない。こ
の後、蓄電池が最大容量になる迄再度充電され、つまり、１０％のインクリメン
ト後、リチャージカウンタの実際の値から値ゼロに迄充電される。

【００４２】 図４には、別の変形例が図示されており、この例では、新たな容量が蓄電池に
よって修正されるようにすることができる。ここでも、３１で示されているよう
に、フル充電された（場合によっては状態維持充電された）蓄電池から出発して
いる。部分３２で装置が作動される際、リチャージカウンタはインクリメントさ
れ、３３で、充電装置と接続されるが、その時点では、蓄電池の放電状態には達
していない。しかし、３３でのリチャージカウンタの値は、予め記憶されている
最大容量よりも大きいので、この新たな値が最大容量として記憶される。この状
態は、一点鎖線を比較的高いレベルに上げることによって示されている。

【００４３】 しかし、続く充電期間が、蓄電池がフル充電された状態で終了する前に、装置
は充電装置から切り離され、新たに作動状態となる。この状態は、部分３４で、
リチャージカウンタがゼロではない値から３５で示された、最大容量以上の値で
ある値に至る迄大きくなっていることによって示される。しかし、フル充電状態
の蓄電池から出発していないので、本発明の修正方法の基準の１つがなく、その
結果、リチャージカウンタの新たな値は、新たな最大容量として記憶されず、こ
の新たな値は、変えられないままである。

【００４４】 続くフル充電期間３６で、リチャージカウンタの実際値から値ゼロに至る迄最
大電流で充電される。装置は、スイッチオフされていないので、前述の例の場合
のように、補償用のインクリメントも行われない。

【００４５】 新たに使用される蓄電池の容量および充電状態を検出するための上述の要件は
、固定回路としても有利にソフトウェアによる変形態様として実施してもよい。

【００４６】 最後に更に説明しておくと、充電中、既述の充電電流測定に付加して、個別パ
ラメータを監視することが必要である。つまり、蓄電池を最大電流で過充電した
場合、蓄電池温度、従って、電池の内圧が上昇し、それにより、電池が寿命を縮
めるような損傷を受け、ついには容量が破壊されてしまうことがある。

【００４７】 例えば、フル充電の間、最大充電電圧が追随して調整される。充電電圧が所定
の大きさだけ低下すると、所定時間、例えば、５分間連続的に最大充電電圧を下
回った場合、過程は中断される。フル充電の最初の時間、例えば、５分間の充電
時間の間、充電電流の切換時（例えば、温度測定）および通常の充電の間、この
所謂「〜ｄＵ検出」が遮断される。さもないと、最大電流強度で充電されると即
座に、常時作動状態となるからである。この遮断は、充電開始時の電圧上昇の際
の誤接続、乃至、充電電流のスイッチオフ時の電圧低下を阻止するために行われ
る。負荷の変動の結果、充電電圧が低下すると（例えば、モービルテレホンの場
合、例えば、呼び出し、通話、ディスプレイの照明等である）、最大充電電圧は
、相応に下の方に補正される。

【００４８】 別の保護手段は、図５ａおよび５ｂに図示された温度監視である。そのために
、ヒステリシスのある温度限界値が決められている。最大電流で充電中、下側の
２つの限界値の内の一方である上側の値に達した場合、充電電流が１／２に切り
換えられる。この動作は、簡単に、交互に、所定時間中、最大電流で充電し、続
いて、同じ時間充電を遮断することによって実施することができる。第２の上側
の限界値に達すると、有利に、最大電流の１／６の保存充電に切り換えられ、電
流充放電バランス装置もスイッチオフされる。温度上昇時に、このように電流を
低減することは、図５ａに示されている。

【００４９】 続いて、温度が再度低下すると、下側の第２の限界値に達した場合に、１／２
の充電電流での充電並びに電流充放電バランス装置が再度スイッチオンされる（
図５ｂに示されている）。その際、温度が更に低下した後、下側の第１の温度限
界値に達すると、充電電流が再度最大値に上昇して充電が加速される。全ての電
流切換過程の場合に、場合によって行われることがある−ｄＵ検出をオフにする
必要がある。

【００５０】 蓄電池温度は、有利には、所定の時間間隔、例えば、５分毎に検出され、その
際、測定過程毎に、４０個の温度値が検出されて、続いて、算術平均値が形成さ
れる。

【００５１】 最後に、蓄電池の放電状態を一層確実に検出することについて説明する。予め
決められる、放電状態の基準値、通常のように２．２８Ｖを中心にして、電圧ウ
ィンドウが定義される。この電圧ウィンドウ内で、放電曲線の勾配が、例えば、
分間隔の測定パターンで求められて、放電曲線の電圧変化部内に、使用されてい
る蓄電池とは無関係に、この蓄電池の放電状態が報知され、この報知は、放電曲
線の曲率（２次導関数）で行われる。

【００５２】 ウィンドウ領域の下側限界に達するか、又は、電圧がウィンドウ領域内にあり
、放電曲線の勾配が所定値（電圧低下／時間）よりも負であって、勾配が、予め
決められた回数、有利には３回、順次連続して、以前よりも強い負になると、放
電状態が報知される。

【００５３】 例えば、呼び出し、通話等のような、負荷変動の場合、最後に記録されたカウ
ントがリセットされる。つまり、さもないと、誤って放電状態が示されるからで
ある。この場合には、放電曲線の左側の曲率が生じ、放電状態では、右側の曲率
が報知される。更に、勾配が最早強い負でない場合、カウント値がリセットされ
、その際、右側の曲率は最早存在しないか、乃至、誤測定が生じる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 第１の充電期間の経過を説明するための図

【図２】 蓄電池が放電状態に至る迄放電された場合の容量識別を説明する図

【図３】 当該時点迄に達成した最大容量よりも大きな容量に充電されている蓄電池が完
全に放電される前に、装置がスイッチオフされる場合の、容量識別を説明する図

【図４】 完全放電前に装置の蓄電池が再度充電される場合のの容量識別の説明のための
図

【図５】 ａは蓄電池の上昇温度の場合に充電過程の温度監視の説明のための図、ｂは温
度が降下する場合の図５ａに相応する図

【手続補正書】

【提出日】平成１２年４月１３日（２０００．４．１３）

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】特許請求の範囲

【補正方法】変更

【補正内容】

【特許請求の範囲】

【請求項１１】 最初の充電期間後、当該時点迄に取り出された容量を示す
実際に形成された値を、取り出すことができる最大容量を示す基本値と比較し、
求められた電圧が下側の電圧限界値よりも小さい場合、第４の指示状態を形成し
、前記実際に形成された値と前記基本値との比に依存して、蓄電池の充電状態を
示す別の指示状態を形成する請求項９〜１０迄の何れか１記載の方法。

【請求項１２】 最初の充電期間に続く各充電期間の間に、実際に形成され
る値が基本値の０％〜３３％である場合に、第１の指示状態を形成し、前記実際
に形成される値が前記基本値の３４％〜６６％である場合に、第２の指示状態を
形成し、前記実際に形成される値が前記基本値の６７％〜９９％である場合に、
第３の指示状態を形成し、前記実際に形成される値が前記基本値に等しい場合に
、第５の指示状態を形成する請求項１１記載の方法。

【請求項１３】 最大電流で実行される各充電期間中、充電電圧曲線を監視
し、前記充電電圧が所定の時間間隔に亘って連続して当該時点の前に達成された
値から低下した場合に充電を終了する請求項１〜１２迄の何れか１記載の方法。

【請求項１４】 所定の時間間隔の間、充電電流の切換時点及び第１の充電
期間に続く充電期間中、充電の開始時点での充電電圧曲線の監視を中止する請求
項１３記載の方法。

【請求項１５】 充電中、蓄電池の温度を監視し、少なくとも２つの温度限
界値を設定し、その際、比較的低い温度限界値の下側ではフル充電電流で充電し
、前記比較的低い温度限界値と比較的高い温度限界値との間では１／２の充電電
流で充電し、前記比較的高い温度限界値の上側では状態維持用充電を、有利には
、フルチャージ電流の１／６の電流で実行する請求項１〜１４迄の何れか１記載
の方法。

【請求項１６】 各温度限界値を２つの部分限界値に分割し、その際、それ
ぞれの温度限界値の内の比較的高い部分限界値の下で蓄電池の温度が上昇した場
合、及び、それぞれの前記温度限界値の内の比較的低い部分限界値の場合に、充
電電流の電流強度を切り換える請求項１５記載の方法。

【請求項１７】 電圧の放電曲線を監視し、前記電圧が、蓄電池の放電状態
を示す値を中心とする範囲内であり、前記放電曲線の勾配が所定の負の値を超過
して、所定回数順次連続して一層強く負となる場合、又は、前記放電状態を示す
値を中心とする範囲の下側の端に達した場合に、第１の指示状態を形成する請求
項１〜１６迄の何れか１記載の方法。

【手続補正２】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】０００１

【補正方法】変更

【補正内容】

【０００１】 本発明は、請求項１の上位概念記載の、例えば、ワイヤレス通信装置の蓄電池
の充電方法に関する。

【手続補正３】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】０００４

【補正方法】変更

【補正内容】

【０００４】 しかし、充電電圧曲線を所要の精度で、且つ、作動条件を切り換えて、正確に
測定するのは難しいことが屡々である。他方、蓄電池を充電する他の方法では、
蓄電池の容量と、この蓄電池のテクノロジを知っていることが、障害なく、且つ
、長い寿命で作動するための前提条件であり、その結果、元の容量およびテクノ
ロジとは別の蓄電池に取り替えることはできない。新たな蓄電池の充電状態乃至
容量について正確に指示することも、従来技術の方法を以てしては不可能である
。 ドイツ連邦共和国特許公開第４３１６４７１号公報から、再充電可能なバッテ
リの充電状態の測定用の方法が公知であり、この方法では、測定作動中、電子カ
ウント装置のカウント状態は充放電電流に応じて可変であり、且つ付加的にバッ
テリの実際に生じている残留容量に依存して変えられ、その際、カウント装置に
は、一方では、バッテリのエージングに伴って低減する容量に相応する信号と、
他方では、バッテリの充電状態に相応する信号が供給される。測定作動は、一つ
以上の調整周期並びに一つ以上の作動周期を有しており、その際、放電端子電圧
に至る迄の再充電可能なバッテリの放電、完全充電に至る迄の充電及び続いて残
留容量の測定用の調整周期は、バッテリの放電端子電圧に至る迄の放電を含み、
その際、続いて行われる調整周期後、少なくとも一つの作動周期が行われ、この
作動周期は、バッテリの完全充電と共に開始し、その都度の充電状態を検出して
放電端子電圧に至る迄放電される。調整及び作動周期は、質的及び量的な測定及
び調整データをカウント装置により監視することによって監視される。この方法
の有利な実施例では、測定作動は、一連の容量の調整周期及び作動周期を有して
おり、その際、瞬時作動周期の各容量が先行の作動周期と比較され、比較結果が
記憶され、その際、再充電可能なバッテリの充電が、後続の作動周期で先行の作
動周期との比較結果によって決められる。

【手続補正４】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】０００６

【補正方法】変更

【補正内容】

【０００６】 本発明によると、この課題は、請求項１の上位概念に記載の方法に基づいて、
請求項１記載の要件により解決される。 本発明が基礎とする技術思想は、蓄電池を装置内に最初に装着した後、蓄電池
の最初の充電期間を、フル充電に至る迄行い、フル充電後、蓄電池を少なくとも
一部分放電し、各時点で、当該時点迄に取り出された容量を示す値を形成し、新
たな充電期間の開始の際、形成された値を、最初の充電期間の持続期間を示す記
憶された基本値と比較し、最初の充電期間後、形成された値が基本値よりも小さ
いか、又は、基本値に等しい場合に、蓄電池を少なくとも部分的に蓄電する充電
期間を比較に続けて行い、又は、形成された値に依存して、蓄電池を少なくとも
部分的に充電し、形成された値が当該時点迄に充電された基本値よりも大きい場
合、蓄電池に、形成された値を更に新たな基本値として記憶し、形成された値を
生じる放電期間の開始の再、蓄電池が完全な充電状態を有するようにするのであ
る。

【手続補正５】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】０００８

【補正方法】変更

【補正内容】

【０００８】 本発明の方法の有利な択一選択的な方法によると、最初の充電期間後、蓄電池
を完全に放電し、該放電の際、取り出された容量を示す値を形成し、形成された
値が基本値とは異なっている場合、形成された値をさらに新たな基本値として記
憶し、形成された値に依存して蓄電池を少なくとも部分的に蓄電し、形成された
値を生じる放電期間の開始の際、蓄電池が完全な充電状態を有するようにするの
である。

【手続補正６】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００１２

【補正方法】変更

【補正内容】

【００１２】 当初、未知の蓄電池のテクノロジおよび容量を自動的に検出するための手段を
、当該データを検出可能な条件下で初めて作動状態にするために、本発明の方法
の有利な変形実施例によると、蓄電池の少なくとも部分的な放電に基づいて形成
された値が基本値よりも大きい最初の充電期間が完全に経過するか、又は、蓄電
池の完全な放電に基づいて形成された値が基本値とは異なっていて、形成された
値が所定の限界内である場合に初めて、基本値の上書きを行う状態に装置内で調
整するようにするとよい。

【手続補正７】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００４０

【補正方法】変更

【補正内容】

【００４０】 出発点は、この場合でも、２１で示されているように、蓄電池のフル充電状態
であり、その際、リチャージカウンタの値は、装置を使用することによって範囲
２２内で大きくなり、そのことは、電流充放電バランス装置を介して求められる
。それから、装置は、２３でスイッチオフされる。スイッチオフの前に、更に、
一点鎖線の部分２３の前の部分によって示される、ＥＥＰＲＯＭ内に記憶されて
いる最大容量が、リチャージカウンタの内容と比較される。この最大容量が図３
に示されているように大きいと、リチャージカウンタの、この値は、新たな最大
容量として記憶され、後続の充電期間は、最大電流でリチャージカウンタが、２
４で示されているように値ゼロになる迄続けられる。ここでも、有利に、最大容
量の１０％の先述のようなインクリメントが行われる。

───────────────────────────────────────────────────── 【要約の続き】

Claims (18)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 例えば、ワイヤレス通信装置の蓄電池の充電方法において、
   蓄電池を装置内に最初に装着した後、前記蓄電池の最初の充電期間を、フル充電
   に至る迄行い、前記フル充電後、前記蓄電池を少なくとも一部分放電し、各時点
   で、当該時点迄に取り出された容量を示す値を形成し、新たな充電期間の開始の
   際、前記形成された値を、前記最初の充電期間の持続期間を示す記憶された基本
   値と比較し、前記形成された値が前記基本値よりも小さいか、又は、前記基本値
   に等しい場合に、前記比較に続く充電期間の持続期間が前記最初の充電期間の各
   期間に等しい充電期間を前記比較に続けて行い、又は、前記形成された値が前記
   元の基本値よりも大きい場合、前記形成された値を更に新たな基本値として記憶
   し、前記形成された値に依存して持続期間が決められた充電期間を、前記比較に
   続けて行うことを特徴とする方法。
2. 【請求項２】 最初の充電期間後、蓄電池を完全に放電し、取り出された容
   量を示す値を形成し、前記形成された値が基本値とは異なっている場合、前記形
   成された値を記憶し、前記形成された値に依存して持続期間が決められた充電期
   間を、前記放電に続けて行う請求項１記載の方法。
3. 【請求項３】 最初の充電期間の持続期間、従って、基本値を、初回に使用
   された蓄電池の最大容量に依存して最初に設定する請求項１又は２記載の方法。
4. 【請求項４】 基本値乃至取り出された容量に基づいて形成された値を、リ
   チャージカウンタの値として設定し、その際、前記値を、充電期間中、測定され
   た充電電流と時間との積に比例して小さくする請求項１〜３迄の何れか１記載の
   方法。
5. 【請求項５】 設定された最初の基本値及びリチャージカウンタの、形成さ
   れた記憶すべき各値を、ＥＥＰＲＯＭ内に記憶する請求項４記載の方法。
6. 【請求項６】 最初の充電期間の第１の部分、有利には、５．５時間内に、
   最大電流で蓄電池を充電し、前記最初の充電期間の前記第１の部分以外の部分内
   で、前記最大電流よりも小さな電流、有利には、前記最大電流の１／２の電流で
   充電する請求項１〜５迄の何れか１記載の方法。
7. 【請求項７】 最初の充電期間が完全に経過するか、又は、蓄電池の放電に
   基づいて形成された値が基本値よりも大きい場合に初めて、前記基本値の上書き
   を行う状態に装置内で調整する請求項１〜６迄の何れか１記載の方法。
8. 【請求項８】 基本値の上書きを行う状態を、ＥＥＰＲＯＭ内でリセットさ
   れる最初の充電フラグによって設定する請求項７記載の方法。
9. 【請求項９】 最初の充電期間の前で、且つ、装置内に蓄電池を最初にセッ
   トした後、蓄電池電圧を求め、該求められた電圧を、下側電圧限界値及び設定さ
   れた第２の電圧値と比較し、前記求められた電圧が前記下側電圧限界値よりも小
   さい場合に、第１の指示状態を形成し、前記求められた電圧が前記設定された第
   ２の電圧値よりも小さいか、又は、等しい場合に、第２の指示状態を形成し、前
   記求められた電圧が前記設定された第２の電圧値よりも大きい場合、第３の指示
   状態を形成する請求項１〜８迄の何れか１記載の方法。
10. 【請求項１０】 第２の電圧値を、蓄電池の放電状態を示す設定された電圧
    値と、当該時点迄使用されてきた前記蓄電池の最大充電電圧を示すＥＥＰＲＯＭ
    内に記憶されている電圧値とから求める請求項９記載の方法。
11. 【請求項１１】 最初の充電期間後、場合によっては蓄電池の最大充電電圧
    用の新たな値をＥＥＰＲＯＭ内に記憶する請求項１０記載の方法。
12. 【請求項１２】 最初の充電期間後、当該時点迄に取り出された容量を示す
    実際に形成された値を、取り出すことができる最大容量を示す基本値と比較し、
    求められた電圧が下側の電圧限界値よりも小さい場合、第４の指示状態を形成し
    、前記実際に形成された値と前記基本値との比に依存して、蓄電池の充電状態を
    示す別の指示状態を形成する請求項９〜１１迄の何れか１記載の方法。
13. 【請求項１３】 最初の充電期間に続く各充電期間の間に、実際に形成され
    る値が基本値の０％〜３３％である場合に、第１の指示状態を形成し、前記実際
    に形成される値が前記基本値の３４％〜６６％である場合に、第２の指示状態を
    形成し、前記実際に形成される値が前記基本値の６７％〜９９％である場合に、
    第３の指示状態を形成し、前記実際に形成される値が前記基本値に等しい場合に
    、第５の指示状態を形成する請求項１２記載の方法。
14. 【請求項１４】 最大電流で実行される各充電期間中、充電電圧曲線を監視
    し、前記充電電圧が所定の時間間隔に亘って連続して当該時点の前に達成された
    値から低下した場合に充電を終了する請求項１〜１３迄の何れか１記載の方法。
15. 【請求項１５】 所定の時間間隔の間、充電電流の切換時点及び第１の充電
    期間に続く充電期間中、充電の開始時点での充電電圧曲線の監視を中止する請求
    項１４記載の方法。
16. 【請求項１６】 充電中、蓄電池の温度を監視し、少なくとも２つの温度限
    界値を設定し、その際、比較的低い温度限界値の下側ではフル充電電流で充電し
    、前記比較的低い温度限界値と比較的高い温度限界値との間では１／２の充電電
    流で充電し、前記比較的高い温度限界値の上側では状態維持用充電を、有利には
    、フルチャージ電流の１／６の電流で実行する請求項１〜１５迄の何れか１記載
    の方法。
17. 【請求項１７】 各温度限界値を２つの部分限界値に分割し、その際、それ
    ぞれの温度限界値の内の比較的高い部分限界値の下で蓄電池の温度が上昇した場
    合、及び、それぞれの前記温度限界値の内の比較的低い部分限界値の場合に、充
    電電流の電流強度を切り換える請求項１６記載の方法。
18. 【請求項１８】 電圧の放電曲線を監視し、前記電圧が、蓄電池の放電状態
    を示す値を中心とする範囲内であり、前記放電曲線の勾配が所定の負の値を超過
    して、所定回数順次連続して一層強く負となる場合、又は、前記放電状態を示す
    値を中心とする範囲の下側の端に達した場合に、第１の指示状態を形成する請求
    項１〜１８迄の何れか１記載の方法。