JP2874287B2

JP2874287B2 - 蓄電池のメモリ効果判別方法並びにメモリ効果対応充電器

Info

Publication number: JP2874287B2
Application number: JP2142169A
Authority: JP
Inventors: 誠司河野
Original assignee: Mitsumi Electric Co Ltd
Current assignee: Mitsumi Electric Co Ltd
Priority date: 1990-05-31
Filing date: 1990-05-31
Publication date: 1999-03-24
Anticipated expiration: 2014-03-24
Also published as: JPH0438128A

Description

【発明の詳細な説明】［産業上の利用分野］この発明は、蓄電池の見掛け上の容量低下を引きおこ
すメモリ効果の発生を検出するメモリ効果判別方法、並
びにメモリ効果を解消するメモリ効果対応充電器に関す
るものである。

［従来の技術］蓄電池は、浅い放電と充電とを繰返した後に、放電深
度が大きい放電を行うと、所謂メモリ効果と呼ばれる現
象が発生する。メモリ効果とは、第４図に於て鎖線で示
すように放電電圧の低下が二段階となる現像をいい、放
電終止電圧を高く設定した機器に使用する場合は、電圧
低下に伴って見掛け上の容量が低下することになる。

このメモリ効果は、前記蓄電池を１〜２回完全放電さ
せることによつて解消することができ、第４図中実線で
示すように正常な放電特性に復帰する。

［発明が解決しようとする課題］従来、メモリ効果の発生を判別する方法は特になく、
メモリ効果による見掛け上の容量低下を蓄電池の寿命に
よるものと誤認することがあつた。

そこで、メモリ効果の発生を判定し、メモリ効果を消
減させて見掛け上の容量の低下を解消するために解決せ
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。

［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られたも
のであり、蓄電池を放電回路に接続して一定時間放電
し、前記蓄電池の電圧を計測して記憶し、更に一定時間
放電後に第２回目の電圧計測を行い、第２回目の計測電
圧と容量残存判定電圧とを比較し、該判定電圧以下であ
つて、メモリ効果領域の電圧の場合は、第１回目と第２
回目の計測電圧とを比較し、該電圧差が所定値以内のと
きは、メモリ効果によるものと判定する蓄電池のメモリ
効果判別方法、及びメモリ効果判別方法のプログラムを
入力した制御部と、出力端子間に接続した放電回路とを
設けた充電器であつて、前記制御部に放電回路のオン／
オフ制御手段と、放電電圧の測定手段と、タイマー手段
と充電電流の制御手段とを設け、前記出力端子に蓄電池
が接続されたときは、前記プログラムに従い残存容量並
びにメモリ効果の判定を行い、容量が残存している場合
は所定電流で充電し、容量が空の場合は充電電流を増大
して超急速充電するとともに、前記メモリ効果を検出し
た場合は、前記放電回路をオンとし、放電電圧を所定値
以下に低下させて残存容量に空にし、然る後に超急速充
電を開始するように前記制御部を構成したことを特徴と
するメモリ効果対応充電器を提供せんとするものであ
る。

［作用］請求項（１）記載の発明は、蓄電池を放電させて、放
電電圧を前後２回計測する。第２回目の測定電圧によつ
て前記蓄電池の残存容量の有無が判定されるが、この電
圧がメモリ効果の領域の電圧である場合は、第１回目と
第２回目の測定電圧を比較し、第２回目の測定電圧が所
定値以上降下していれば、残存容量はほぼ空であると判
定できる。一方、第１回目と第２回目の電圧差が所定値
以内のときは、メモリ効果特有の２段階の電圧降下にお
ける平坦部を表わすものであり、当該蓄電池にメモリ効
果が蓄積していると判断できる。

請求項（２）記載の充電器は、上記手順によりメモリ
効果を検出し、メモリ効果が検出された場合は、電圧が
一定値以下となつて容量が空になるまで放電させる。こ
の放電によつて蓄電池のメモリ効果は消減し、見掛け上
の容量低下が解消されるとともに、容量残存時の超急速
充電による負担に伴う寿命低下が防止される。

［実施例］以下、この発明の一実施例を別紙添付図面に従つて説
明する。第１図は請求項（１）記載の発明を示すフロー
チヤートであり、公称電圧1.2Vのニツケルカドミウム蓄
電池のメモリ効果判定手順を示している。先ず、前記蓄
電池の両端子に数Ω程度の放電回路を接続して放電を開
始する（ステツプ101）。次に、本実施例に於ては放電
開始から５秒経過の時点で第１回目の放電電圧を測定し
て記憶する（ステツプ102）。続いて、放電開始から例
えば10秒経過後に第２回目の電圧測定を行い、この電圧
を記憶する（ステツプ103）。そして、第２回目の測定
電圧が1.1V以上であれば、ステツプ104にて当該蓄電池
に容量が残存していると判定される。一方、前記測定電
圧が0.7V未満の場合は、容量が残存していないと判断
し、0.7V以上1.1V未満のときは第１回目と第２回目の測
定電圧が比較される（ステツプ105）。第１回目の測定
電圧に対する第２回目の測定電圧の降下が30mV以上の場
合は、容量が残存していないものとし、電圧差が30mV未
満の場合は、従来例の第４図で示したように、メモリ効
果による一段目の電圧低下の状態と判定できる。

第２図は、上記判定方法により充電制御を行う請求項
（２）記載の充電器の回路ブロツク図である。前記充電
器（１）は、交流電源（２）をラインフイルタ（３）通
過後に、整流回路（４）で直流に整流し、スイツチング
素子（５）にてパルス電流とする。このパルス電流はト
ランス（６）によつて所定の変圧比で変圧され、整流回
路（７）を経て出力端子（８）（９）へ接続した蓄電池
（図示せず）を充電する。（10）は残存容量並びにメモ
リ効果を判定し、充電電流と充電時間とを制御する制御
回路である。前記制御回路（10）は、整流回路（７）の
後段に設けた放電回路（11）と、前記蓄電池の電圧をA/
D変換するA/Dコンバータ（12）と制御部（13）とから構
成している。

前記放電回路（11）は、出力端子（８）（９）間に抵
抗器（14）とトランジスタ（15）とを接続し、前記制御
部（13）によつてトランジスタ（15）をオンとし、蓄電
池の電流をグラウンド（16）へ放電させる。尚、本実施
例に於ては前記抵抗器（14）の抵抗値を2.7Ωに設定し
ている。

前記制御部（13）は、前述した放電回路（11）のオン
／オフ制御手段、並びにタイマー手段、電圧計測と記憶
手段、電圧比較手段を備え、スイツチング素子（５）の
オン／オフデユーテイ比を制御して充電電流を変化させ
る機能を有している。この制御部（13）の動作を第３図
のフローチヤートに従って説明する。

先ず、出力端子（８）（９）にニツケルカドミウム蓄
電池を接続すると、前記制御部（13）が接続を検出し、
（ステツプ201）放電回路（11）のトランジスタ（15）
をオンする（ステツプ202）。すると、蓄電池の電流は
抵抗器（14）を通じてグラウンド（16）へ放電される。
そして、５秒経過後（ステツプ203）制御部（13）は、A
/Dコンバータ（12）によつてデジタル変換された蓄電池
の電圧の第１回目の測定を行い、前記電圧を記憶する
（ステツプ204）。更に、５秒経過後（ステツプ205）第
２回目の電圧測定を行い（ステツプ206）、放電回路（1
1）をオフとする（ステツプ207）。

次に、ステツプ208において第２回目の測定電圧が1.1
V以上の場合は、制御部（13）がスイツチング素子
（５）のデユーテイ比を制御して、出力端子（８）に１
時間充電の設定電流を通じ充電を行う（ステツプ20
9）。この１時間充電に於ては、超急速充電に比較して
低電流であるため満充電検出は容易であり、制御部（1
3）がA/Dコンバータ（12）を介して出力端子（８）
（９）間の電圧を逐時測定する。そして、ピーク電圧に
達した後の降下電圧（−ΔＶ）を検出した時点で満充電
と判断し、充電を停止する。その後は、蓄電池取外し時
まで微小電流によりトリクル充電し（ステツプ215）、
自己放電を補う。

一方、第２回目の測定電圧が0.7V未満の場合は残存容
量が空であると判定し、ステツプ208からステツプ214に
至る。ステツプ214では制御部（13）がスイツチング素
子（５）のデユーテイ比を上げて大電流にて所謂超急速
充電を行う。そして、制御部（13）に内蔵するタイマー
手段により、例えば10分間の設定時間後に充電電流を低
減し、20分後に充電を停止してトリクル充電（ステツプ
215）に移行する。

第２回目の測定電圧（αＶ）が0.7V以上1.1V未満のと
きは、ステツプ208からステツプ210に至り、第１回目と
第２回目の測定電圧を比較する。ここで、第２回目の測
定電圧が第１回目の電圧よりも30mV以上降下していれ
ば、残存容量なしと判定してステツプ214に至り超急速
充電とする。

一方、前記電圧差が30mV未満の場合は、メモリ効果が
蓄積していると判定し、放電回路（11）をオンとして再
び放電を開始させる（ステツプ211）。そして、放電電
圧が1V以下になるまで放電を継続して残存容量を空にし
（ステツプ212）、メモリ効果を解消して放電回路（1
1）をオフし（ステツプ213）、超急速充電（ステツプ21
4）を開始する。

尚、この発明は、この発明の精神を逸脱しない限り種
々の改変を為す事ができ、そして、この発明が該改変せ
られたものに及ぶことは当然である。

［発明の効果］請求項（１）記載の発明は、蓄電池を放電させること
によつて残存容量による電圧差を拡大し、残存容量の判
定を確実にしている。そして、メモリ効果領域の電圧が
測定された場合は、前後２回に亘る測定電圧の差によつ
てメモリ効果の有無が判定される。即ち、前記電圧差が
所定値以内の場合は、メモリ効果特有の２段階の電圧降
下曲線を表わすものと判断できる。依って、従来寿命に
よる容量低下との判別が困難であつたメモリ効果を容易
に判定することが可能となつた。

請求項（２）記載の発明の充電器は、上記判定方法に
基き充電すべき蓄電池のメモリ効果を判定するととも
に、メモリ効果が検出された場合は残存容量が空になる
まで放電し、メモリ効果を解消した後に超急速充電す
る。従つて、メモリ効果を消減させて見掛け上の容量低
下を解消するとともに、残存容量検出用の放電回路を利
用することによつて、部品を追加することなく目的を達
成できる発明である。

【図面の簡単な説明】

第１図は請求項（１）記載のメモリ効果判別方法の一実
施例を示すフローチヤートである。第２図及び第３図は
請求項（２）記載の発明の一実施例を示し、第２図は充
電器の回路ブロツク図、第３図は充電制御の手順を示す
フローチヤートである。第４図はニツケルカドミウム蓄
電池のメモリ効果を示すグラフである。（１）……充電器、（８）（９）……出力端子（10）……制御回路、（11）……放電回路（13）……制御部

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】蓄電池を放電回路に接続して一定時間放電
し、前記蓄電池の電圧を計測して記憶し、更に一定時間
放電後に第２回目の電圧計測を行い、第２回目の計測電
圧と容量残存判定電圧とを比較し、該判定電圧以下であ
つて、メモリ効果領域の電圧の場合は、第１回目と第２
回目の計測電圧とを比較し、該電圧差が所定値以内のと
きは、メモリ効果によるものと判定する蓄電池のメモリ
効果判別方法。
【請求項２】請求項（１）記載のメモリ効果判別方法の
プログラムを入力した制御部と、出力端子間に接続した
放電回路とを設けた充電器であつて、前記制御部に放電
回路のオン／オフ制御手段と、放電電圧の測定手段と、
タイマー手段と充電電流の制御手段とを設け、前記出力
端子に蓄電池が接続されたときは、前記プログラムに従
い残存容量並びにメモリ効果の判定を行い、容量が残存
している場合は所定電流で充電し、容量が空の場合は充
電電流を増大して超急速充電するとともに、前記メモリ
効果を検出した場合は、前記放電回路をオンとし、放電
電圧を所定値以下に低下させて残存容量に空にし、然る
後に超急速充電を開始するように前記制御部を構成した
ことを特徴とするメモリ効果対応充電器。