JP2004187452A - 充電装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】どの種類の二次電池を使用しても、最適な充電方式を選択して予備充電ができる充電装置を提供する。
【解決手段】判別回路９は、電圧検出手段６と電流検出手段８の検出結果から二次電池５の予備充電の要否を判別する。充電が必要であれば、二次電池５の情報１１に基づいて、予備充電の方式を選択して駆動条件を決定する。この決定に基づいてスイッチングドライブ１０を駆動させ、充電制御半導体１により充電を行う。こうして、使用する二次電池に最適な充電方式で充電できる。
【選択図】 図１
【解決手段】判別回路９は、電圧検出手段６と電流検出手段８の検出結果から二次電池５の予備充電の要否を判別する。充電が必要であれば、二次電池５の情報１１に基づいて、予備充電の方式を選択して駆動条件を決定する。この決定に基づいてスイッチングドライブ１０を駆動させ、充電制御半導体１により充電を行う。こうして、使用する二次電池に最適な充電方式で充電できる。
【選択図】 図１
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、二次電池の種類により最適な充電方法を選択する充電装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
電子スチルカメラやカメラ一体型ムービ等の装置において、充電可能な二次電池を用いている場合、満充電後、放電などにより電圧値が下がったときには、予備充電を行う機構になっている。こうして、常に満充電の状態を保つようにしている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、二次電池の種類によって、最適な予備充電の方法が異なる。例えば、ニカド及びニッケル水素電池は、パルス電流によるトリクル充電が推奨される。また、小型鉛シール電池は、一定電圧を連続的に印加する定電圧充電が適している。さらに、リチウムイオン電池は、予備充電を行わないか、長期のサイクル補充電が適している。
このため、使用する二次電池ごとに充電方式を設定するか、あるいは予め設定された充電方式にあう二次電池を使うようにするかのどちらかで、自由に二次電池を使用できなかった。
【０００４】
本発明は、上記課題を解決すべく、どの種類の二次電池を使用しても、最適な充電方式を選択して予備充電ができる充電装置を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明は、二次電池に対して満充電後に予備充電を行う充電装置において、前記二次電池の電圧を検出する電圧検出手段と、前記二次電池への充電電流を検出する電流検出手段と、前記電圧検出手段と電流検出手段の検出結果から前記二次電池の予備充電の要否を判別し、充電が必要であれば、前記二次電池の情報に基づいて、予備充電の方式を選択して駆動条件を決定する判別手段と、前記判別手段の決定結果に基づいて、充電の駆動制御を行う充電制御手段とを備えたことを特徴とする。
【０００６】
ここで、前記充電状態検出手段は、前記二次電池の電圧を検出する電圧検出手段と、前記二次電池への充電電流を検出する電流検出手段とを有する。また、前記判別手段は、駆動条件を決定する上で、トリクル充電を選択して充電電流値とパルス充電周期を決定してもよいし、定電圧充電を選択して予備電圧値を決定してもよい。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を添付図面を参照して説明する。
図１は、本発明に係る充電装置の一実施形態を示すブロック図である。
この充電装置は、充電制御半導体１、電流検出用抵抗２、逆流防止ダイオード３、電圧分割用抵抗４ａ，４ｂ、二次電池５、電圧検出回路６、電流検出回路８、判別回路９、スイッチングドライブ１０から構成されている。電圧検出回路６及び電流検出回路９は、二次電池５の充電状態を検出する機能を有する。
【０００８】
充電制御半導体１のエミッタにはＤＣ電源が接続され、コレクタには、電流検出用抵抗２、逆流防止ダイオード３を介して二次電池５が接続される。逆流防止ダイオードのカソード側には、電圧分割用抵抗４ａ，４ｂがこの順に接続され、電圧分割用抵抗４ａ，４ｂ間の分割電圧が電圧検出回路６に入力され、二次電池５の電圧を検出する。一方、電流検出用抵抗２の両端の電圧及び二次電池の電圧１２が電流検出回路８に入力され、二次電池５への充電電流値を検出する。電圧検出回路６及び電流検出検出回路８の検出値が判別回路９に入力される。また、二次電池５の補充電の要否及び２次電池５の種類判別の情報１１が判別回路９に入力される。判別回路９は、情報１１と電流検出回路８の急速（１次）充電している電流と電圧検出回路６の電圧情報で二次電池５を充電する最適な電流（ニカド電池では定電流）を供給するためのパルス幅（周期）を決め、スイッチングドライブ回路１０で１の充電制御半導体を駆動している。
【０００９】
判別回路９は、二次電池５の電圧１２と電流検出回路８の電流情報で判別回路９は満充電を判別し、情報１１で電池の種類により、スイッチングドライブ１０に対するドライブ方法を、パルス式トリクル充電か或いは定電圧の予備充電かを選択して出力する。
【００１０】
満充電後の予備充電方法は、二次電池の種類により、充電の仕方が異なる。
【００１１】
ａ）ニカドおよびニッケル水素電池は、一般的に充電後、負荷を切離した状態で放置した場合でも自己放電により電池容量が減少する。満充電後、自己放電により減少した電池容量を補う必要がある場合は、パルス電流によるトリクル（補充電）充電が推奨されている。４０度Ｃで満充電後、１日間放置するときの自己放電量は定格容量の約５％とすると、下記計算式により、Ｉｔ／５００で連続充電すれば補うことが理論上可能である。
Ｉｔ＊（５／１００）÷２４ｈ≒Ｉｔ／５００
ここで、Ｉｔは電池容量（ｍＡｈ）。
しかし、この電流値では充電効率が低く、実際には充電ができない。このため、 図１に示したパルス電流によるトリクル充電が用いられている。この図は、ｔｈの期間に充電電流を流し、予備充電を行い、ｔｌの期間は充電電流をゼロにします。これを一周期として繰り返し充電を行う。上記例では。充電電流をＩｔ／１０とした時、ｔｈ＝１．２（ｓｅｃ）、ｔｌ＝５８．２（ｓｅｃ）、としている。
【００１２】
ｂ）小型鉛シール電池は、充電後の自己放電により電池容量が減少することは、上記のニカド電池と同様であるが、満充電時のおける充電方式は、急速充電が可能な上記ニカド電池の定電流充電方式とは異なり定電圧充電方式であるため、充電後の予備充電も図２に示す定電圧を連続的に二次電池（鉛）に印加する方式がとられている。図で満充電完了後は、それより低い予備充電電圧値で定電圧充電を連続的に印加する。
【００１３】
ｃ）リチウムイオン電池は、自己放電が少ないので、予備充電を行わないかあるいは、長期でのサイクル補充電を行っている。図２の例で、ｔｈとｔｌの周期を長期（数ヶ月）に設定する（ｔｈは数ｓｅｃ）。
【００１４】
上記説明の動作をフローチャートで示すと図３のようになる。
満充電後、判別回路９は、電圧検出回路６と電流検出回路８の検出結果から、二次電池の充電状態を判定し、満充電状態ではなくなっている場合、入力された情報１１より、接続された二次電池５が補充電をする必要がある電池なのか不必要なのかを判別する（ステップＳ１）。不要と判断した場合は二次電池５の満充電後の予備充電を行わずにシーケンスを終了する。
【００１５】
補充電が必要な場合は、次に入力された情報１１から二次電池５の種類を判別し、パルス電流駆動によるトリクル充電を行うか或いは定電圧充電を行うかの判断をする（ステップＳ２）。定電圧充電を行うと判断した場合は、次に定電圧の電圧値を決める。これはメーカにより同種の二次電池であっても推奨予備電圧値が異なるためである。判別回路９はこのデータをＬＵＴ（ルックアップテーブル）を参照して決める（ステップＳ３）。前記決定された値で満充電後の予備充電を行う（ステップＳ４）。
【００１６】
また、入力された情報１１からパルス電流駆動のトリクル充電を行うと判断した場合（ステップＳ２）、充電時のパルス電流値及び充電時間及び休止時間を算出して、前述の値を決定する（ステップＳ５）。これは、二次電池のメーカによっても異なる。また二時電池がニカド電池かニッケル水素電池かによっても異なる。その決定された値で、二次電池をパルス電流駆動によるトリクル充電を満充電後に行う（ステップＳ６）。
さらに、二次電池５がリチウムイオン電池であった場合（ステップＳ２）、上記ステップＳ５乃至Ｓ６で予備充電を行うことも可能である。
【００１７】
【発明の効果】
本発明の充電装置によれば、二次電池の予備充電の要否を判別し、充電が必要であれば、予備充電の方式を選択して駆動条件を決定するので、どのような種類の二次電池を用いても最適な予備充電方式で充電できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る充電装置の一実施形態を示すブロック図である。
【図２】パルス電流によるトリクル充電特性の一例を示す充電特性図のである。
【図３】定電圧充電特性の一例を示す充電特性図である。
【図４】本発明に係る充電装置の動作を示すブロック図である。
【符号の説明】
１ 充電制御半導体
２ 電流検出用抵抗
３ 逆流防止ダイオード
４ａ，４ｂ 電圧分割用抵抗
５ 二次電池
６ 電圧検出回路
８ 電流検出回路
９ 判別回路
１０ スイッチングドライブ
１１ 情報
【発明の属する技術分野】
本発明は、二次電池の種類により最適な充電方法を選択する充電装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
電子スチルカメラやカメラ一体型ムービ等の装置において、充電可能な二次電池を用いている場合、満充電後、放電などにより電圧値が下がったときには、予備充電を行う機構になっている。こうして、常に満充電の状態を保つようにしている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、二次電池の種類によって、最適な予備充電の方法が異なる。例えば、ニカド及びニッケル水素電池は、パルス電流によるトリクル充電が推奨される。また、小型鉛シール電池は、一定電圧を連続的に印加する定電圧充電が適している。さらに、リチウムイオン電池は、予備充電を行わないか、長期のサイクル補充電が適している。
このため、使用する二次電池ごとに充電方式を設定するか、あるいは予め設定された充電方式にあう二次電池を使うようにするかのどちらかで、自由に二次電池を使用できなかった。
【０００４】
本発明は、上記課題を解決すべく、どの種類の二次電池を使用しても、最適な充電方式を選択して予備充電ができる充電装置を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明は、二次電池に対して満充電後に予備充電を行う充電装置において、前記二次電池の電圧を検出する電圧検出手段と、前記二次電池への充電電流を検出する電流検出手段と、前記電圧検出手段と電流検出手段の検出結果から前記二次電池の予備充電の要否を判別し、充電が必要であれば、前記二次電池の情報に基づいて、予備充電の方式を選択して駆動条件を決定する判別手段と、前記判別手段の決定結果に基づいて、充電の駆動制御を行う充電制御手段とを備えたことを特徴とする。
【０００６】
ここで、前記充電状態検出手段は、前記二次電池の電圧を検出する電圧検出手段と、前記二次電池への充電電流を検出する電流検出手段とを有する。また、前記判別手段は、駆動条件を決定する上で、トリクル充電を選択して充電電流値とパルス充電周期を決定してもよいし、定電圧充電を選択して予備電圧値を決定してもよい。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を添付図面を参照して説明する。
図１は、本発明に係る充電装置の一実施形態を示すブロック図である。
この充電装置は、充電制御半導体１、電流検出用抵抗２、逆流防止ダイオード３、電圧分割用抵抗４ａ，４ｂ、二次電池５、電圧検出回路６、電流検出回路８、判別回路９、スイッチングドライブ１０から構成されている。電圧検出回路６及び電流検出回路９は、二次電池５の充電状態を検出する機能を有する。
【０００８】
充電制御半導体１のエミッタにはＤＣ電源が接続され、コレクタには、電流検出用抵抗２、逆流防止ダイオード３を介して二次電池５が接続される。逆流防止ダイオードのカソード側には、電圧分割用抵抗４ａ，４ｂがこの順に接続され、電圧分割用抵抗４ａ，４ｂ間の分割電圧が電圧検出回路６に入力され、二次電池５の電圧を検出する。一方、電流検出用抵抗２の両端の電圧及び二次電池の電圧１２が電流検出回路８に入力され、二次電池５への充電電流値を検出する。電圧検出回路６及び電流検出検出回路８の検出値が判別回路９に入力される。また、二次電池５の補充電の要否及び２次電池５の種類判別の情報１１が判別回路９に入力される。判別回路９は、情報１１と電流検出回路８の急速（１次）充電している電流と電圧検出回路６の電圧情報で二次電池５を充電する最適な電流（ニカド電池では定電流）を供給するためのパルス幅（周期）を決め、スイッチングドライブ回路１０で１の充電制御半導体を駆動している。
【０００９】
判別回路９は、二次電池５の電圧１２と電流検出回路８の電流情報で判別回路９は満充電を判別し、情報１１で電池の種類により、スイッチングドライブ１０に対するドライブ方法を、パルス式トリクル充電か或いは定電圧の予備充電かを選択して出力する。
【００１０】
満充電後の予備充電方法は、二次電池の種類により、充電の仕方が異なる。
【００１１】
ａ）ニカドおよびニッケル水素電池は、一般的に充電後、負荷を切離した状態で放置した場合でも自己放電により電池容量が減少する。満充電後、自己放電により減少した電池容量を補う必要がある場合は、パルス電流によるトリクル（補充電）充電が推奨されている。４０度Ｃで満充電後、１日間放置するときの自己放電量は定格容量の約５％とすると、下記計算式により、Ｉｔ／５００で連続充電すれば補うことが理論上可能である。
Ｉｔ＊（５／１００）÷２４ｈ≒Ｉｔ／５００
ここで、Ｉｔは電池容量（ｍＡｈ）。
しかし、この電流値では充電効率が低く、実際には充電ができない。このため、 図１に示したパルス電流によるトリクル充電が用いられている。この図は、ｔｈの期間に充電電流を流し、予備充電を行い、ｔｌの期間は充電電流をゼロにします。これを一周期として繰り返し充電を行う。上記例では。充電電流をＩｔ／１０とした時、ｔｈ＝１．２（ｓｅｃ）、ｔｌ＝５８．２（ｓｅｃ）、としている。
【００１２】
ｂ）小型鉛シール電池は、充電後の自己放電により電池容量が減少することは、上記のニカド電池と同様であるが、満充電時のおける充電方式は、急速充電が可能な上記ニカド電池の定電流充電方式とは異なり定電圧充電方式であるため、充電後の予備充電も図２に示す定電圧を連続的に二次電池（鉛）に印加する方式がとられている。図で満充電完了後は、それより低い予備充電電圧値で定電圧充電を連続的に印加する。
【００１３】
ｃ）リチウムイオン電池は、自己放電が少ないので、予備充電を行わないかあるいは、長期でのサイクル補充電を行っている。図２の例で、ｔｈとｔｌの周期を長期（数ヶ月）に設定する（ｔｈは数ｓｅｃ）。
【００１４】
上記説明の動作をフローチャートで示すと図３のようになる。
満充電後、判別回路９は、電圧検出回路６と電流検出回路８の検出結果から、二次電池の充電状態を判定し、満充電状態ではなくなっている場合、入力された情報１１より、接続された二次電池５が補充電をする必要がある電池なのか不必要なのかを判別する（ステップＳ１）。不要と判断した場合は二次電池５の満充電後の予備充電を行わずにシーケンスを終了する。
【００１５】
補充電が必要な場合は、次に入力された情報１１から二次電池５の種類を判別し、パルス電流駆動によるトリクル充電を行うか或いは定電圧充電を行うかの判断をする（ステップＳ２）。定電圧充電を行うと判断した場合は、次に定電圧の電圧値を決める。これはメーカにより同種の二次電池であっても推奨予備電圧値が異なるためである。判別回路９はこのデータをＬＵＴ（ルックアップテーブル）を参照して決める（ステップＳ３）。前記決定された値で満充電後の予備充電を行う（ステップＳ４）。
【００１６】
また、入力された情報１１からパルス電流駆動のトリクル充電を行うと判断した場合（ステップＳ２）、充電時のパルス電流値及び充電時間及び休止時間を算出して、前述の値を決定する（ステップＳ５）。これは、二次電池のメーカによっても異なる。また二時電池がニカド電池かニッケル水素電池かによっても異なる。その決定された値で、二次電池をパルス電流駆動によるトリクル充電を満充電後に行う（ステップＳ６）。
さらに、二次電池５がリチウムイオン電池であった場合（ステップＳ２）、上記ステップＳ５乃至Ｓ６で予備充電を行うことも可能である。
【００１７】
【発明の効果】
本発明の充電装置によれば、二次電池の予備充電の要否を判別し、充電が必要であれば、予備充電の方式を選択して駆動条件を決定するので、どのような種類の二次電池を用いても最適な予備充電方式で充電できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る充電装置の一実施形態を示すブロック図である。
【図２】パルス電流によるトリクル充電特性の一例を示す充電特性図のである。
【図３】定電圧充電特性の一例を示す充電特性図である。
【図４】本発明に係る充電装置の動作を示すブロック図である。
【符号の説明】
１ 充電制御半導体
２ 電流検出用抵抗
３ 逆流防止ダイオード
４ａ，４ｂ 電圧分割用抵抗
５ 二次電池
６ 電圧検出回路
８ 電流検出回路
９ 判別回路
１０ スイッチングドライブ
１１ 情報
Claims (4)
- 二次電池に対して満充電後に予備充電を行う充電装置において、
前記二時電池の充電状態を検出する充電状態検出手段と、
前記充電状態検出手段の検出結果から前記二次電池の予備充電の要否を判別し、充電が必要であれば、前記二次電池の情報に基づいて、予備充電の方式を選択して駆動条件を決定する判別手段と、
前記判別手段の決定結果に基づいて、充電の駆動制御を行う充電制御手段とを備えたことを特徴とする充電装置。 - 前記充電状態検出手段は、前記二次電池の電圧を検出する電圧検出手段と、前記二次電池への充電電流を検出する電流検出手段とを有することを特徴と請求項１に記載の充電装置。
- 前記判別手段は、トリクル充電を選択して充電電流値とパルス充電周期を決定することを特徴とする請求項１又は２に記載の充電装置。
- 前記判別手段は、定電圧充電を選択して予備電圧値を決定することを特徴とする請求項１又は２に記載の充電装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002354016A JP2004187452A (ja) | 2002-12-05 | 2002-12-05 | 充電装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002354016A JP2004187452A (ja) | 2002-12-05 | 2002-12-05 | 充電装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2004187452A true JP2004187452A (ja) | 2004-07-02 |
Family
ID=32755158
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002354016A Pending JP2004187452A (ja) | 2002-12-05 | 2002-12-05 | 充電装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2004187452A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2015035886A (ja) * | 2013-08-08 | 2015-02-19 | 東芝テック株式会社 | 充電制御装置及びプログラム |
-
2002
- 2002-12-05 JP JP2002354016A patent/JP2004187452A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2015035886A (ja) * | 2013-08-08 | 2015-02-19 | 東芝テック株式会社 | 充電制御装置及びプログラム |
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