JP3081392B2 - How to display the battery charge capacity during charging - Google Patents
How to display the battery charge capacity during chargingInfo
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Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、充電中に電池の充電容
量を表示する方法に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for displaying the charged capacity of a battery during charging.
【0002】[0002]
【従来の技術】電池を充電するとき、電池の充電状態が
表示されると便利である。それは、充電容量を見て満充
電になる時間を推測できるからである。また、電池を充
電の途中で充電器から外して使用する場合、使用できる
容量を知ることができる。常に完全に放電した電池を充
電する場合、電池を充電する時間で、充電容量を検出す
ることができる。しかしながら、充電する電池は、常に
完全放電されたものではない。このため、充電時間を検
出して電池の充電容量を演算することはできない。たと
えば、ほとんど放電されていない電池を充電する場合、
充電を開始したときにすでに電池の充電容量は満充電に
近くなる。2. Description of the Related Art When charging a battery, it is convenient to display the state of charge of the battery. This is because it is possible to estimate the time for full charge by looking at the charge capacity. In addition, when the battery is used while being removed from the charger during charging, the available capacity can be known. When charging a completely discharged battery, the charging capacity can be detected based on the time required to charge the battery. However, the battery to be charged is not always completely discharged. Therefore, it is not possible to calculate the charge capacity of the battery by detecting the charge time. For example, if you are charging a battery that is barely discharged,
When the charging is started, the charge capacity of the battery is almost full.
【0003】電池の放電状態によらず充電容量を表示す
る方法はすでに開発されている(特開平3−25323
2号公報)。この公報に記載される方法は、電池の充電
容量を正確に演算するために、一定の周期でメイン充電
を休止するメイン充電休止時間を設けている。メイン充
電休止時間に、充電電流を微小電流に切り換えて、電池
電圧を検出している。充電中に電池電圧を検出する方法
は、正確に充電容量を演算できない。とくに、電池を一
定の電圧で定電圧充電する場合、充電中の電圧を検出し
て電池の充電容量を演算することはできない。それは、
電池の充電容量に関係なく電池電圧が一定であるからで
ある。メイン充電を休止すると、電池電圧が次第に低下
して、充電容量を演算できる電池電圧となる。A method of displaying the charge capacity regardless of the discharge state of the battery has already been developed (Japanese Patent Laid-Open No. 25323/1991).
No. 2). In the method described in this publication, a main charging pause time for pausing the main charging at a constant cycle is provided in order to accurately calculate the charging capacity of the battery. During the main charging suspension time, the charging current is switched to a very small current to detect the battery voltage. The method of detecting the battery voltage during charging cannot calculate the charging capacity accurately. In particular, when a battery is charged at a constant voltage at a constant voltage, it is not possible to detect the voltage during charging and calculate the charge capacity of the battery. that is,
This is because the battery voltage is constant regardless of the charge capacity of the battery. When the main charging is stopped, the battery voltage gradually decreases to a battery voltage at which the charge capacity can be calculated.
【0004】[0004]
【発明が解決しようとする課題】この方法は、メイン充
電休止時間に切り換えて、電池電圧を測定する。メイン
充電休止時間に切り換えた後、一定時間経過して電池電
圧を測定する。それは、切り換え直後は、分極によっ
て、充電中の電池電圧とほとんど変わらず、測定した電
圧からは充電容量を正確に演算できないからである。充
電中の閉路電圧は、充電器の出力電圧に影響を受け、電
池の充電容量には関係しない。充電中の電池電圧の影響
を避けるために、メイン充電を休止して電池電圧を測定
している。メイン充電を休止すると、電池電圧は次第に
低下する。とくに、切り換えた直後には急激に低下す
る。その後は次第に電圧の低下は少なくなり、一定の電
圧値に接近する。すなわち、メイン充電休止時間に切り
換えた後、一定の時間は電池電圧が変動する。電池の電
圧を測定して充電容量を正確に演算するためには、メイ
ン充電休止時間を充分に長くとり、電池電圧が変動しな
くなった電池を測定する必要がある。しかしながら、こ
の方法は、電池電圧を測定するためにメイン充電休止時
間を相当に長くする必要がある。メイン充電休止時間が
長くなると、電池の充電時間が長くなる。充電時間を短
くするために、メイン充電休止時間を短くする必要があ
る。このためには、メイン充電休止時間において、電池
の電圧が低下している途中で電圧を測定して充電容量を
演算する必要がある。このため、測定する時間によっ
て、測定電位が変化する。測定電位の変動は、充電容量
を演算する誤差の原因となる。メイン充電休止時間の測
定電位の変動を防止するためにタイマーが使用される。
タイマーは、メイン充電休止時間に切り換えた時にカウ
ントを開始し、一定時間経過後に電池電圧を検出する。
すなわち、メイン充電休止時間に切り換えて一定時間経
過した後に電池電圧を測定する。ところが、この方法に
よっても、電池の充電容量を正確に演算することができ
ない。それは、電池の充電容量や充電条件によって、メ
イン充電休止時間に電圧が低下する勾配が変化すること
が理由である。電池が満充電に近付くにしたがって、メ
イン充電休止時間に電池電圧が低下する勾配は小さくな
る。また、電池の充電電流が大きい程、メイン充電休止
時間における電圧の低下勾配は大きくなる。このため、
メイン充電休止時間に切り換えて一定時間経過後に電池
電圧を測定しても、同じ条件で電圧を測定することがで
きず、これが充電容量を演算する誤差の原因となる。In this method, the battery voltage is measured by switching to the main charging pause time. After switching to the main charging suspension time, the battery voltage is measured after a certain period of time. This is because immediately after the switching, the polarization is almost the same as the battery voltage during charging, and the charging capacity cannot be accurately calculated from the measured voltage. The closed circuit voltage during charging is affected by the output voltage of the charger and is not related to the charge capacity of the battery. In order to avoid the influence of the battery voltage during charging, the main charging is suspended and the battery voltage is measured. When the main charging is stopped, the battery voltage gradually decreases. In particular, it drops sharply immediately after switching. Thereafter, the voltage drop gradually decreases and approaches a certain voltage value. That is, after switching to the main charging suspension time, the battery voltage fluctuates for a certain period of time. In order to accurately calculate the charging capacity by measuring the voltage of the battery, it is necessary to take a sufficiently long main charging pause time and measure the battery in which the battery voltage does not fluctuate. However, this method requires a significant increase in the main charging pause to measure the battery voltage. The longer the main charging pause time, the longer the battery charging time. In order to shorten the charging time, it is necessary to shorten the main charging suspension time. For this purpose, it is necessary to calculate the charging capacity by measuring the voltage while the voltage of the battery is decreasing during the main charging suspension time. For this reason, the measured potential changes depending on the measurement time. The fluctuation of the measured potential causes an error in calculating the charge capacity. A timer is used to prevent fluctuations in the measured potential during the main charging pause time.
The timer starts counting when switching to the main charging suspension time, and detects the battery voltage after a certain period of time.
That is, the battery voltage is measured after a certain time has elapsed after switching to the main charging suspension time. However, even with this method, the charge capacity of the battery cannot be accurately calculated. This is because the slope at which the voltage drops during the main charging pause changes depending on the charging capacity and charging conditions of the battery. As the battery approaches full charge, the slope at which the battery voltage drops during the main charging pause time decreases. In addition, the larger the charging current of the battery, the larger the gradient of the voltage drop during the main charging suspension time. For this reason,
Even if the battery voltage is measured after a certain period of time after switching to the main charging suspension time, the voltage cannot be measured under the same conditions, which causes an error in calculating the charge capacity.
【0005】本発明はこの欠点を解決することを目的に
開発したものである。この発明の重要な目的は、充電時
間を短くして電池の充電容量を正確に表示できる充電中
における電池の充電容量表示方法を提供することにあ
る。[0005] The present invention has been developed to solve this drawback. An important object of the present invention is to provide a method for displaying the charge capacity of a battery during charging, in which the charge time can be shortened and the charge capacity of the battery can be accurately displayed.
【0006】[0006]
【課題を解決するための手段】この発明の充電中におけ
る電池の充電容量表示方法は、前述の目的を達成するた
めに下記のようにして電池を充電する。本発明の方法
は、充電中に所定の周期でメイン充電休止時間を設け、
メイン充電休止時間に電池電圧を検出し、検出した電池
電圧から電池の充電容量を演算して表示する方法を改良
したものである。According to the present invention, in order to achieve the above-mentioned object, a battery is charged in the following manner. The method of the present invention provides a main charging pause time at a predetermined cycle during charging,
This is an improved method of detecting the battery voltage during the main charging suspension time and calculating and displaying the charge capacity of the battery from the detected battery voltage.
【0007】本発明の充電容量表示方法は、メイン充電
休止時間にパルス充電またはパルス放電し、その後に電
池の電圧を検出して電池の充電容量を演算して表示する
ことを特徴とする。[0007] The charging capacity display method of the present invention is characterized in that pulse charging or pulse discharging is performed during the main charging suspension time, and thereafter, the voltage of the battery is detected to calculate and display the charging capacity of the battery.
【0008】メイン充電休止時間においてパルス充電す
る方法は、好ましくは、図1に示すように、パルス充電
を停止した瞬間の電流の変化量を等しくする。このこと
を実現するために、パルス充電の充電電流を、電池を定
電流充電する電流値に等しく調整している。この方法
は、最も正確に充電容量を演算できる特長がある。In the method of performing pulse charging during the main charging suspension time, preferably, as shown in FIG. 1, the amount of change in current at the moment when pulse charging is stopped is made equal. In order to realize this, the charging current of the pulse charging is adjusted to be equal to the current value for charging the battery at a constant current. This method has the feature that the charging capacity can be calculated most accurately.
【0009】メイン充電休止時間においてパルス放電す
る方法は、好ましくは図2に示すように、パルス放電を
停止した瞬間の電流の変化量を等しくする。このことを
実現するために、パルス放電する電流を一定値に調整し
ている。この方法も正確に充電容量を演算できる特長が
ある。In the method of performing pulse discharge during the main charging pause time, preferably, as shown in FIG. 2, the amount of change in current at the moment when pulse discharge is stopped is made equal. In order to realize this, the current for pulse discharge is adjusted to a constant value. This method also has the advantage that the charge capacity can be accurately calculated.
【0010】パルス充電またはパルス放電を停止した
後、メイン充電休止時間に電池電圧を測定するには、パ
ルス充電やパルス放電を停止した後、一定時間経過した
ときに測定することができる。この場合、パルス充電や
パルス放電を停止した状態で、電池の電流を0とする。[0010] In order to measure the battery voltage during the main charging suspension time after stopping the pulse charge or pulse discharge, it is possible to measure the battery voltage after a certain time has elapsed after stopping the pulse charge or pulse discharge. In this case, the current of the battery is set to 0 while the pulse charging and the pulse discharging are stopped.
【0011】メイン充電休止時間において、電池の最低
電圧を測定して充電容量を演算することもできる。この
場合、パルス充電やパルス放電を停止した後、微小電流
で電池を充電して、電池の最低電圧を測定する。メイン
充電休止時間に電池が微小電流で充電されると、電池の
電圧は次第に低下し、その後にゆっくりと上昇する。し
たがって、メイン充電休止時間に電池の電圧が最低値と
なる。In the main charging suspension time, the minimum capacity of the battery can be measured to calculate the charging capacity. In this case, after stopping the pulse charging and the pulse discharging, the battery is charged with a small current, and the minimum voltage of the battery is measured. When the battery is charged with a small current during the main charging suspension time, the voltage of the battery gradually decreases and then slowly increases. Therefore, the voltage of the battery becomes the minimum value during the main charging suspension time.
【0012】[0012]
【作用】本発明の充電容量表示方法の動作原理を、図1
と図3とに基づいて説明する。この電圧、電流特性はリ
チウムイオン二次電池の特性を示している。 電池を所定の電流でメイン充電する。電池が定電流
充電されるときは、パルス充電しない。 電池が満充電に近付くと、定電流充電を定電圧充電
に切り換える。定電圧充電になると、図1に示すよう
に、電池の充電電流は次第に減少する。 電池の充電電流が定電流充電のときの充電電流より
も小さくなると、メイン充電を休止した瞬間に一定時間
(Ta)パルス充電する。パルス充電の充電電流(IA)
は、定電流充電の充電電流(IA)と同一に調整してい
る。 パルス充電を停止した後、一定の時間(Tb)は、
電池の充電電流を0として、電池電圧を測定する。 電池電圧を測定した後、メイン充電に切り換える。 その後、一定時間(Tc)メイン充電した後、〜の
工程を繰り返して、電池の充電容量を測定しながら電池
を満充電する。The principle of operation of the charging capacity display method of the present invention is shown in FIG.
This will be described with reference to FIG. These voltage and current characteristics indicate characteristics of the lithium ion secondary battery. The main battery is charged with a predetermined current. When the battery is charged at a constant current, pulse charging is not performed. When the battery approaches full charge, the constant current charging is switched to constant voltage charging. When constant voltage charging is performed, as shown in FIG. 1, the charging current of the battery gradually decreases. When the charging current of the battery becomes smaller than the charging current at the time of constant current charging, pulse charging is performed for a certain time (Ta) at the moment when the main charging is stopped. Charge current of pulse charging (IA)
Is adjusted to be equal to the charging current (IA) of the constant current charging. After stopping the pulse charging, a certain time (Tb)
Assuming that the charging current of the battery is 0, the battery voltage is measured. After measuring the battery voltage, switch to main charging. Thereafter, after the main charging for a certain time (Tc), the steps (1) to (4) are repeated, and the battery is fully charged while measuring the charging capacity of the battery.
【0013】また、本発明の充電容量表示方法は、図2
に示すように、メイン充電休止時間の最初に一定の電流
でパルス放電し、その後一定時間後に電池電圧を測定し
て充電容量を演算する。FIG. 2 shows a charge capacity display method according to the present invention.
As shown in (1), pulse discharge is performed at a constant current at the beginning of the main charging suspension time, and after a predetermined time, the battery voltage is measured to calculate the charge capacity.
【0014】このように、本発明の充電容量表示方法
は、電池電圧を測定する前に、パルス充電し、あるいは
パルス放電する。メイン充電休止時間の最初にパルス充
電する方法は、電池をメイン充電する充電電流に関係な
く、パルス充電を停止した瞬間の電流の変化値を同じに
できる。また、パルス放電する方法も同様に、パルス放
電を停止した瞬間に電流の変化値を同じにできる。この
ため、本発明の充電容量表示方法は、電池の充電容量や
充電電流に関係なく、パルス充電やパルス放電を停止し
た後の電池の電圧低下の変動を少なくできる。したがっ
て、メイン充電休止時間を短くして、電池電圧をより等
しい条件で測定して、正確に充電容量を演算できる。As described above, according to the charge capacity display method of the present invention, pulse measurement or pulse discharge is performed before measuring the battery voltage. In the method of performing the pulse charging at the beginning of the main charging suspension time, the change value of the current at the moment when the pulse charging is stopped can be the same regardless of the charging current for main charging the battery. Similarly, in the method of performing the pulse discharge, the change value of the current can be made the same at the moment when the pulse discharge is stopped. Therefore, the charging capacity display method of the present invention can reduce the fluctuation of the voltage drop of the battery after stopping the pulse charging and the pulse discharging, regardless of the charging capacity and the charging current of the battery. Therefore, it is possible to measure the battery voltage under more equal conditions by shortening the main charging suspension time and accurately calculate the charging capacity.
【0015】[0015]
【実施例】以下、この発明の実施例を図面に基づいて説
明する。ただし、以下に示す実施例は、この発明の技術
思想を具体化するための充電容量表示方法を例示するも
のであって、この発明の充電容量表示方法は、測定条
件、使用電気回路、電池の形式等を下記のものに特定す
るものでない。この発明の電池の充電容量表示方法は、
特許請求の範囲において、種々の変更を加えることがで
きる。Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. However, the following examples illustrate a charge capacity display method for embodying the technical idea of the present invention, and the charge capacity display method of the present invention includes measurement conditions, electric circuits used, The format is not specified as follows. The method for displaying the charge capacity of a battery according to the present invention includes
Various changes can be made in the scope of the claims.
【0016】[実施例1]図1と図3とに示す電流、電
圧カーブで下記のようにして、リチウムイオン二次電池
等の非水系二次電池を充電する。 一定の電流で電池を定電流充電してメイン充電す
る。 一定時間経過する毎に、充電電流を0としてメイン
充電を休止する。 電池を定電流充電するときは、メイン充電休止時間
においてパルス充電しない。メイン充電休止時間の最後
に電池電圧を検出し、その後にメイン充電に切り換え
る。メイン充電休止時間に検出した電池の電圧から充電
容量を演算して表示する。 電池が満充電に近付くと、定電圧充電に切り換え
る。この状態においても、一定の周期でメイン充電を休
止する。 電池を定電圧充電するときは、メイン充電に切り換
えた直後にパルス充電する。パルス充電の充電電流は、
定電流充電のときの充電電流に等しく調整する。一定時
間(Ta)パルス充電した後、充電電流を0とする。充
電電流を0とすると、電池の電圧は図3に示すように、
次第に低下する。電池電圧が低下する状態は、充電電流
を0とする直前に電流が一定である、いいかえると、充
電電流を0とする直前の充電条件が一定であるので、電
池の充電電流の変化が原因で変化することがない。 充電電流を0として一定時間(Tb)経過した後、
電池の電圧を検出する。検出した電池電圧から充電容量
を演算して表示する。測定した電池電圧から充電容量を
演算するために、演算手段は、測定電圧から電池の充電
容量を計算するための関数を記憶している。電池電圧に
対する充電容量は、予め測定されて演算手段に記憶させ
ておく。リチウムイオン二次電池は、図4に示すよう
に、メイン充電休止時間の測定電圧が高くなると、充電
容量が増加する。好ましいことに、リチウムイオン二次
電池等の非水電解液二次電池は、周囲の温度が変化して
も、測定圧に対する充電容量の変化が少ない特性があ
る。このため、測定電圧から充電容量を正確に演算でき
る。 メイン充電休止時間に電池電圧を測定した後、充電
電流を増加して、定電圧充電を開始する。 その後、〜の工程を繰り返して、非水電解液二次電
池を定電流充電する。以上の工程において、メイン充電
を休止して電池の充電容量を演算する周期は、短くする
と、変化する電池の充電容量をリアルタイムに正確に表
示できる。ただ、この周期が短いと、頻繁にメイン充電
を休止するので、電池を満充電する時間が短くなる。し
たがって、メイン充電を休止する周期、すなわち、メイ
ン充電する時間(Tc)は、通常は20秒〜10分、好
ましくは30秒〜5分に設定される。また、電池をパル
ス充電する時間は、長くすると電池の充電容量を正確に
測定できる。ただ、長すぎると電池を過充電する弊害が
ある。したがって、パルス充電する時間(Ta)は、通
常は10msec〜10sec、好ましくは50mse
c〜5secの範囲に調整される。さらに、パルス充電
の後に充電電流を0とする時間(Tb)は、長くすると
電池の充電容量を正確に表示できる。ただ、この時間が
長いと電池を満充電する時間が長くなる。したがって、
電池を充電しない時間(Tb)は、1sec〜20se
c、好ましくは1sec〜15secの範囲に設計され
る。Example 1 A non-aqueous secondary battery such as a lithium ion secondary battery is charged in accordance with the current and voltage curves shown in FIGS. 1 and 3 as follows. The main battery is charged by charging the battery with a constant current at a constant current. Every time a predetermined time elapses, the charging current is set to 0 and the main charging is stopped. When charging the battery with constant current, pulse charging is not performed during the main charging pause time. At the end of the main charging suspension time, the battery voltage is detected, and thereafter, the mode is switched to the main charging. The charging capacity is calculated from the voltage of the battery detected during the main charging suspension time and displayed. When the battery approaches full charge, it switches to constant voltage charging. Also in this state, the main charging is stopped at a constant cycle. When charging a battery at a constant voltage, pulse charging is performed immediately after switching to main charging. The charging current for pulse charging is
It is adjusted to be equal to the charging current during constant current charging. After pulse charging for a certain time (Ta), the charging current is set to 0. Assuming that the charging current is 0, the voltage of the battery becomes as shown in FIG.
It gradually decreases. The state in which the battery voltage decreases is that the current is constant immediately before the charging current is set to 0, in other words, the charging condition immediately before the charging current is set to 0 is constant, so that the change in the charging current of the battery causes Does not change. After a certain time (Tb) with the charging current set to 0,
Detect battery voltage. The charge capacity is calculated from the detected battery voltage and displayed. In order to calculate the charging capacity from the measured battery voltage, the calculating means stores a function for calculating the charging capacity of the battery from the measured voltage. The charge capacity with respect to the battery voltage is measured in advance and stored in the arithmetic means. As shown in FIG. 4, the charge capacity of the lithium ion secondary battery increases as the measured voltage of the main charging pause time increases. Preferably, a non-aqueous electrolyte secondary battery such as a lithium ion secondary battery has a characteristic that a change in charge capacity with respect to a measured pressure is small even when an ambient temperature changes. Therefore, the charge capacity can be accurately calculated from the measured voltage. After the battery voltage is measured during the main charging pause time, the charging current is increased and constant voltage charging is started. Thereafter, the above steps are repeated to charge the non-aqueous electrolyte secondary battery with a constant current. In the above steps, if the cycle of calculating the battery charge capacity by suspending the main charge is shortened, the changing battery charge capacity can be accurately displayed in real time. However, if this cycle is short, the main charging is frequently stopped, so that the time for fully charging the battery is shortened. Therefore, the cycle in which the main charging is stopped, that is, the time (Tc) for the main charging is usually set to 20 seconds to 10 minutes, preferably 30 seconds to 5 minutes. In addition, if the time for pulse charging the battery is increased, the charging capacity of the battery can be accurately measured. However, if it is too long, there is a problem of overcharging the battery. Therefore, the pulse charging time (Ta) is usually 10 msec to 10 sec, preferably 50 msec.
It is adjusted in the range of c to 5 sec. Further, if the time (Tb) for setting the charging current to 0 after the pulse charging is increased, the charging capacity of the battery can be accurately displayed. However, if this time is long, the time to fully charge the battery becomes long. Therefore,
The time (Tb) during which the battery is not charged is 1 sec to 20 sec.
c, preferably in the range of 1 sec to 15 sec.
【0017】以上の実施例は、パルス充電を停止した後
のメイン充電休止時間に、電池の充電電流を0としてい
る。ただ、本発明は、パルス充電を停止した後に、電池
を微小電流で充電して、電池電圧を測定することもでき
る。この場合、パルス充電を停止した後、下記のない
しのようにして、メイン充電休止時間に電池の電圧を
測定する。 パルス充電を停止した後、微小電流で充電し、微小
電流で一定時間充電した後、あるいは、微小電流で充電
するときの電池の最低電圧を測定して充電容量を演算す
る方法。この方法は、メイン充電休止時間にパルス充電
した後に微小電流で充電する。パルス充電の後に微小電
流で充電すると、電池の電圧は、微小電流で充電すると
きに、一旦低下した後上昇する。すなわち、ある時間に
最低電圧になる。この最低電圧を測定した充電容量を演
算することもできる。 パルス充電を停止した後、一定時間は電池の充電電
流を0とし、その後に微小電流で充電する方法。この方
法は、メイン充電休止時間において、パルス充電→充電
電流0→微小電流で電池を充電する。微小電流で充電す
るときに、電池の最低電圧を測定し、あるいは、一定時
間微小電流で充電して電池の電圧を測定して充電容量を
演算する。この方法は、メイン充電休止時間において、
電池の電圧が最低電圧となるまでの時間を短くできる特
長がある。 パルス充電を停止した後、一定時間は電池を一定の
電流で放電し、その後に微小電流で充電する方法。この
方法は、メイン充電休止時間において、パルス充電→放
電→微小電流で電池を充電する。微小電流で充電すると
きに、電池の最低電圧を測定し、あるいは、一定時間微
小電流で充電して電池の電圧を測定して充電容量を演算
する。この方法も、の方法と同様に、メイン充電休止
時間において、電池の電圧が最低電圧となるまでの時間
を短くできる特長がある。In the above embodiment, the charging current of the battery is set to 0 during the main charging suspension time after the pulse charging is stopped. However, according to the present invention, after the pulse charging is stopped, the battery can be charged with a small current and the battery voltage can be measured. In this case, after the pulse charging is stopped, the voltage of the battery is measured during the main charging suspension time as described below. A method of calculating the charge capacity by stopping the pulse charge, charging with a small current, charging the battery with a small current for a certain period of time, or measuring the minimum voltage of the battery when charging with a small current. In this method, charging is performed with a small current after pulse charging during the main charging suspension time. When charging with a small current after pulse charging, the voltage of the battery once drops and then rises when charging with a small current. That is, the voltage becomes the minimum at a certain time. It is also possible to calculate the charging capacity obtained by measuring the minimum voltage. A method in which the charging current of the battery is set to 0 for a certain time after the pulse charging is stopped, and then the battery is charged with a small current. In this method, the battery is charged with pulse charging → charging current 0 → microcurrent during the main charging pause time. When charging with a small current, the minimum voltage of the battery is measured, or the battery is charged with a small current for a certain period of time and the voltage of the battery is measured to calculate the charge capacity. This method is used during the main charging pause time.
The feature is that the time until the battery voltage becomes the minimum voltage can be shortened. After stopping pulse charging, the battery is discharged with a constant current for a certain period of time, and then charged with a small current. In this method, the battery is charged with pulse current → discharge → minute current during the main charging pause time. When charging with a small current, the minimum voltage of the battery is measured, or the battery is charged with a small current for a certain period of time and the voltage of the battery is measured to calculate the charge capacity. This method also has the advantage that the time until the voltage of the battery reaches the minimum voltage can be shortened during the main charging suspension time, similarly to the method.
【0018】以上のように、メイン充電休止時間にパル
ス充電し、その後に電池電圧を測定して充電容量を表示
する回路のブロック図を図5に示している。この図に示
す充電回路は、リチウムイオン二次電池等の非水系二次
電池を充電する。この充電回路は、充電用の電源1と、
電源1の出力を制御して電池の充電状態を制御する充電
制御手段2と、充電容量の表示手段15とを備える。As described above, FIG. 5 is a block diagram of a circuit for performing pulse charging during the main charging suspension time and thereafter measuring the battery voltage and displaying the charging capacity. The charging circuit shown in this figure charges a non-aqueous secondary battery such as a lithium ion secondary battery. This charging circuit includes a power supply 1 for charging,
A charge control unit 2 controls the output of the power supply 1 to control the state of charge of the battery, and a charge capacity display unit 15.
【0019】電源1は、AC100Vの商用電源に含ま
れる雑音を除去する入力フィルター3と、入力された交
流を直流に変換する整流回路4と、整流回路4の直流を
高周波の交流に変換するスイッチング部5と、交流を所
定の電圧に変換する変換トランス6と、変換トランス6
の交流出力を整流して平滑な直流に変換する整流平滑回
路7と、スイッチング部5を制御して直流出力を制御す
るPWM制御回路8と、充電制御手段2からの信号を、
電気的に絶縁してPWM制御回路8に入力するフォトカ
プラ9とを備えている。The power supply 1 includes an input filter 3 for removing noise included in a commercial power supply of AC 100 V, a rectifier circuit 4 for converting input AC to DC, and switching for converting DC of the rectifier circuit 4 to high-frequency AC. Unit 5, a conversion transformer 6 for converting alternating current into a predetermined voltage, and a conversion transformer 6
A rectifying / smoothing circuit 7 for rectifying the AC output of the device and converting it to a smooth DC, a PWM control circuit 8 for controlling the switching unit 5 to control the DC output, and a signal from the charging control means 2.
And a photocoupler 9 that is electrically insulated and inputs to the PWM control circuit 8.
【0020】充電制御手段2は、電源1の出力を調整し
て電池の充電電流を制御する出力調整回路10と、充電
制御スイッチSW2と、演算手段11と、電圧検出回路
12とを備える。The charge control means 2 includes an output adjustment circuit 10 for adjusting the output of the power supply 1 to control the charge current of the battery, a charge control switch SW2, a calculation means 11, and a voltage detection circuit 12.
【0021】出力調整回路10は、定電圧充電回路13
と、定電流充電回路14とを備える。定電圧充電回路1
3と定電流充電回路14は差動アンプ13A、14Aを
備える。The output adjustment circuit 10 includes a constant voltage charging circuit 13
And a constant current charging circuit 14. Constant voltage charging circuit 1
3 and the constant current charging circuit 14 include differential amplifiers 13A and 14A.
【0022】定電圧充電回路13の差動アンプ13A
は、+側入力端子を、分圧抵抗を介して電池に接続して
いる。−側入力端子は、切換スイッチ18を介して基準
電源E1、E2に接続される。差動アンプ13A、14A
の出力はダイオードを介してフォトカプラ9に接続され
ている。The differential amplifier 13A of the constant voltage charging circuit 13
Has a + input terminal connected to the battery via a voltage dividing resistor. The negative input terminal is connected to reference power supplies E1 and E2 via a changeover switch 18. Differential amplifier 13A, 14A
Is connected to the photocoupler 9 via a diode.
【0023】この定電圧充電回路13は、差動アンプ1
3Aの+側入力端子の電圧、すなわち電池の分圧電圧
を、−側に接続された基準電圧E1またはE2に比較し
て、差動アンプ13Aの出力を+−に反転させる。電池
の電圧が設定電圧よりも高くなると、+側の電圧が−側
の基準電圧よりも高くなる。そうすると、差動アンプ1
3Aの出力は+となり、ダイオードに電流が流れなくな
ってフォトカプラ9の発光ダイオードは発光しなくな
る。この状態になると、PWM制御回路8はスイッチン
グ部5のスイッチング素子を制御して出力を低下させ
る。定電圧充電回路13の基準電圧Esは、電池を定電
圧充電する基準電圧を決定する。切換スイッチを基準電
圧のE1側として電池を定電圧充電する。切換スイッチ
をE2側にして、電池をパルス充電する。パルス充電す
るとき、電池電圧は、定電圧充電するときの電圧よりも
高くなる。したがって基準電圧は、E1<E2に設定して
いる。This constant voltage charging circuit 13 is a differential amplifier 1
The voltage of the + input terminal of 3A, that is, the divided voltage of the battery is compared with the reference voltage E1 or E2 connected to the-side, and the output of the differential amplifier 13A is inverted to +-. When the voltage of the battery becomes higher than the set voltage, the voltage on the positive side becomes higher than the reference voltage on the negative side. Then, the differential amplifier 1
The output of 3A becomes +, no current flows through the diode, and the light emitting diode of the photocoupler 9 stops emitting light. In this state, the PWM control circuit 8 controls the switching element of the switching unit 5 to lower the output. The reference voltage Es of the constant voltage charging circuit 13 determines a reference voltage for charging the battery at a constant voltage. The battery is charged at a constant voltage by setting the changeover switch to the E1 side of the reference voltage. With the changeover switch set to the E2 side, the battery is pulse-charged. At the time of pulse charging, the battery voltage becomes higher than the voltage at the time of constant voltage charging. Therefore, the reference voltage is set to E1 <E2.
【0024】定電流充電回路14は、差動アンプ14A
の+側入力端子を電流検出抵抗RSに接続し、−側入力
端子を基準電源ESに接続している。この回路は、電池
の充電電流が設定値よりも大きくなると、差動アンプ1
4Aの+側入力端子の電圧が−側の基準電圧ESより高
くなる。この状態で差動アンプ14Aは出力電圧を+と
し、ダイオードを逆バイアスとしてフォトカプラ9の発
光ダイオードを発光させなくする。この状態で、PWM
制御回路8はスイッチング部5のスイッチング素子を制
御して出力を低く制御して、電池の充電電流を少なくす
る。したがって、定電流充電回路14は、電池の充電電
流が設定値よりも大きくなるのを防止して、定電流充電
する。定電流回路の基準電圧ESは、電池をメイン充電
するときと、パルス充電するときの充電電流を決定す
る。The constant current charging circuit 14 includes a differential amplifier 14A
Is connected to the current detection resistor RS, and the negative input terminal is connected to the reference power supply ES. When the charging current of the battery becomes larger than the set value, the circuit operates as follows.
The voltage of the + side input terminal of 4A becomes higher than the − side reference voltage ES. In this state, the differential amplifier 14A sets the output voltage to + and sets the diode to reverse bias so that the light emitting diode of the photocoupler 9 does not emit light. In this state, the PWM
The control circuit 8 controls the switching element of the switching unit 5 to lower the output, thereby reducing the charging current of the battery. Therefore, the constant current charging circuit 14 performs constant current charging while preventing the charging current of the battery from becoming larger than the set value. The reference voltage ES of the constant current circuit determines the charging current when the battery is main-charged and when the battery is pulse-charged.
【0025】充電制御スイッチSW2は、電源1と電池
との間に接続されており、電池の充電電流を0とすると
きオフ、その他のときにオンに切り換えられる。The charge control switch SW2 is connected between the power supply 1 and the battery, and is turned off when the charge current of the battery is set to 0, and turned on at other times.
【0026】演算手段11にはマイコンが使用できる。
演算手段11は、電圧検出回路12であるA/Dコンバ
ータの出力を演算して、メイン充電休止時間に電池の電
圧を検出する。さらに、測定した電圧から充電容量を演
算する。演算結果は表示手段15に出力され、表示手段
15は電池の充電容量を表示する。表示手段15は、例
えば満充電を100%として数値で充電容量を表示し、
あるいは、複数のランプの点灯数を変更して充電容量を
表示する。A microcomputer can be used as the calculating means 11.
The calculation means 11 calculates the output of the A / D converter, which is the voltage detection circuit 12, and detects the voltage of the battery during the main charging suspension time. Further, the charge capacity is calculated from the measured voltage. The calculation result is output to the display means 15, and the display means 15 displays the charge capacity of the battery. The display means 15 displays the charge capacity numerically, for example, with the full charge as 100%,
Alternatively, the charging capacity is displayed by changing the number of lights of the plurality of lamps.
【0027】さらに、演算手段11はタイマー(図示せ
ず)を内蔵しており、一定の周期で、切換スイッチSW
1と充電制御スイッチSW2とを切り換える。演算手段1
1は、パルス充電するときに切換スイッチSW1をE2側
に切り換え、電池の充電電流を0とするときに、充電制
御スイッチSW2をオフにする。したがって、演算手段
11は、メイン充電を休止してパルス充電するとき、充
電制御スイッチSW2をオン状態に保持して、切換スイ
ッチSW1をE2側に切り換え、その後電池の充電電流を
0とするときに、充電制御スイッチSW2をオフに切り
換える。Further, the arithmetic means 11 has a built-in timer (not shown), and has a changeover switch SW at a constant cycle.
1 and the charge control switch SW2 are switched. Calculation means 1
1 switches the changeover switch SW1 to the E2 side during pulse charging, and turns off the charge control switch SW2 when the charging current of the battery is set to 0. Therefore, when the main charging is paused and the pulse charging is performed, the arithmetic means 11 keeps the charging control switch SW2 in the ON state, switches the changeover switch SW1 to the E2 side, and then sets the charging current to 0 when Then, the charge control switch SW2 is turned off.
【0028】この充電回路は、図6に示すフローチャー
トでリチウムイオン二次電池等の非水系二次電池を充電
する。このフローチャートは、図1に示す電圧、電流特
性で非水系二次電池を充電する。 [N1] 充電を開始する。この状態で、電池は最初に
定電流充電され、その後に電池が満充電に近付くと定電
圧充電となる。 [N2] 演算手段11が切換スイッチSW1を切り換
えて、定電圧充電回路13の基準電圧をE1からE2とす
る。 [N3] 電池の設定電圧が高くなるので、電池は定電
流充電回路に制御された電流でパルス充電される。 [N4] 演算手段11のタイマーがカウントして、設
定時間(Ta)パルス充電する。 [N5] 演算手段11が、充電制御スイッチSW2を
オフに切り換えて、電池の充電電流を0とする。 [N6] 演算手段11のタイマーがカウントして、設
定時間(Tb)間は、充電電流を0に保持する。 [N7] 電池の電圧(E)が電圧検出回路12から演
算手段11に入力される。 [N8] 演算手段11は、測定した電圧(E)から電
池の充電容量を演算する 。[N9] 表示手段15が電池の充電容量を表示す
る。 [N10] 演算手段11は、定電流充電回路14の切
換スイッチSW1を切り換えて、基準電圧をE2からE1
とする。 [N11] 演算手段11は、充電制御スイッチSW2
をオンとする。この状態で、電池のメイン充電が再開さ
れる。 [N12] 演算手段11は一定時間(Tc)経過した
かどうかを判断し、設定時間経過すると、[N2]の工
程にループして、メイン充電を休止する。 その後[N1]〜[N12]の工程を繰り返して、電池
の充電容量を表示しながら充電する。This charging circuit charges a non-aqueous secondary battery such as a lithium ion secondary battery according to the flowchart shown in FIG. This flowchart charges the non-aqueous secondary battery with the voltage and current characteristics shown in FIG. [N1] Start charging. In this state, the battery is charged at a constant current first, and then becomes a constant voltage charge when the battery approaches full charge. [N2] The calculating means 11 switches the changeover switch SW1 to change the reference voltage of the constant voltage charging circuit 13 from E1 to E2. [N3] Since the set voltage of the battery increases, the battery is pulse-charged with the current controlled by the constant current charging circuit. [N4] The timer of the calculating means 11 counts and performs pulse charging for a set time (Ta). [N5] The calculation means 11 switches off the charge control switch SW2 to set the charge current of the battery to zero. [N6] The timer of the arithmetic means 11 counts and holds the charging current at 0 for the set time (Tb). [N7] The battery voltage (E) is input from the voltage detection circuit 12 to the calculation means 11. [N8] The calculating means 11 calculates the charge capacity of the battery from the measured voltage (E). [N9] The display means 15 displays the charge capacity of the battery. [N10] The arithmetic means 11 switches the switch SW1 of the constant current charging circuit 14 to change the reference voltage from E2 to E1.
And [N11] The calculating means 11 includes a charge control switch SW2
Is turned on. In this state, the main charging of the battery is restarted. [N12] The arithmetic means 11 determines whether or not a predetermined time (Tc) has elapsed, and when the set time has elapsed, loops to the step of [N2] and suspends the main charging. Thereafter, the steps [N1] to [N12] are repeated to charge while displaying the charge capacity of the battery.
【0029】以上のフローチャートは、メイン充電休止
時間に電池の充電電流を0として電池電圧を測定してい
る。図5の鎖線で示すよう、充電制御スイッチSW2を
3接点とし、A接点を電池に、B接点を電流制限抵抗R
Iを介して電池に、C接点をオープンとするなら、メイ
ン充電休止時間に微小電流を流して電池電圧を測定する
ことができる。この場合、図7に示すフローチャートで
電池を充電する。このフローチャートは、 [N1]〜[N4]は図6のフローチャートと同じ。 [N5] 演算手段11が充電制御スイッチSW2をC
接点に切り換える。この状態で電池の充電電流は一時的
に0となる。 [N6] 演算手段11のタイマーが設定時間(Td)
経過したかどうかを判定する。 [N7] 演算手段11が充電制御スイッチSW2をB
接点に切り換える。この状態で電池は微小電流で充電さ
れる。 [N8] 電池電圧が電圧検出回路12から演算手段1
1に入力される。 [N9] 演算手段11は、入力された電池電圧を前回
の測定値に比較して、最低電圧を測定する。 [N10] 演算手段11は、最低電圧から電池の充電
容量を演算する。 [N11] 表示手段15が電池の充電容量を表示す
る。 [N12] 演算手段11は、切換スイッチSW1をE1
側に切り換える。 [N13] 演算手段11は、充電制御スイッチSW2
をA接点に切り換えてメイン充電を開始する。 [N14] 演算手段11は一定時間経過(Tc)した
かどうかを判断し、設定時間経過すると、[N2]の工
程にループして、電池のメイン充電を休止する。 その後[N2]〜[N14]の工程を繰り返して、電池
の充電容量を表示しながら充電する。In the above flow chart, the battery voltage is measured with the charging current of the battery set to 0 during the main charging suspension time. As shown by the chain line in FIG. 5, the charge control switch SW2 has three contacts, the A contact is a battery, and the B contact is a current limiting resistor R.
If the C contact is opened to the battery via I, the battery voltage can be measured by applying a small current during the main charging pause time. In this case, the battery is charged according to the flowchart shown in FIG. In this flowchart, [N1] to [N4] are the same as the flowchart of FIG. [N5] The calculating means 11 sets the charge control switch SW2 to C
Switch to contact. In this state, the charging current of the battery temporarily becomes zero. [N6] The timer of the calculating means 11 is equal to the set time (Td)
Determine if it has passed. [N7] The calculating means 11 sets the charge control switch SW2 to B
Switch to contact. In this state, the battery is charged with a very small current. [N8] The battery voltage is calculated from the voltage detection circuit 12 to the calculation means 1
1 is input. [N9] The calculation means 11 compares the input battery voltage with the previous measured value to measure the lowest voltage. [N10] The calculating means 11 calculates the charge capacity of the battery from the lowest voltage. [N11] The display means 15 displays the charge capacity of the battery. [N12] The calculating means 11 sets the changeover switch SW1 to E1
Switch to the side. [N13] The calculating means 11 includes a charge control switch SW2
To the A contact to start main charging. [N14] The arithmetic means 11 determines whether or not a predetermined time has elapsed (Tc), and when the set time has elapsed, loops to the step of [N2] and suspends the main charging of the battery. Thereafter, the steps [N2] to [N14] are repeated to charge while displaying the charge capacity of the battery.
【0030】図7に示すフローチャートは、[N5]と
[N6]のステップで、メイン充電休止時間の一時期
に、電池の充電電流を0とし、その後に微小電流で充電
している。ただ、N5とN6のステップを省略して、メ
イン充電休止時間に充電電流を0とすることなく電池の
最低電圧を測定して充電容量を演算することもできる。In the flowchart shown in FIG. 7, in steps [N5] and [N6], the charging current of the battery is set to 0 at one time of the main charging suspension time, and thereafter the battery is charged with a very small current. However, the steps of N5 and N6 can be omitted, and the charging capacity can be calculated by measuring the minimum voltage of the battery without setting the charging current to 0 during the main charging suspension time.
【0031】さらに、[N5]と[N6]のステップ
で、電池を放電した後、微小電流で充電して最低電圧を
測定することもできる。この場合、図7に示すフローチ
ャートにおいて、[N5]〜[N6]のステップを下記
のように変更する。 [N5] 演算手段11が、充電制御スイッチSW2を
オフに切り換えた後、放電スイッチSW3をオンにす
る。 [N6] 演算手段11のタイマーがカウントして、設
定時間(Tb)は、電池を所定の電流で放電する。Further, in steps [N5] and [N6], the battery can be discharged and then charged with a small current to measure the minimum voltage. In this case, the steps [N5] to [N6] in the flowchart shown in FIG. 7 are changed as follows. [N5] After the calculation means 11 switches off the charge control switch SW2, it turns on the discharge switch SW3. [N6] The timer of the calculating means 11 counts, and the battery is discharged at a predetermined current for a set time (Tb).
【0032】さらに、本発明の充電容量表示方法は、メ
イン充電休止時間において、電池の電圧が低下する勾配
が一定以下になったときに、電池電圧を測定して充電容
量を演算することもできる。図3に示すように、パルス
充電を停止した後、電池電圧は次第に低下するが、この
とき、電池が低下する勾配、すなわち、電圧の変化値を
示すΔV/ΔTは次第に小さくなる。ΔV/ΔTが一定
以下になった時の電池電圧を測定して充電容量を演算す
ることもできる。Further, according to the charging capacity display method of the present invention, the charging capacity can be calculated by measuring the battery voltage when the slope at which the voltage of the battery drops below a certain level during the main charging pause time. . As shown in FIG. 3, after the pulse charging is stopped, the battery voltage gradually decreases. At this time, the slope at which the battery decreases, that is, ΔV / ΔT indicating the voltage change value gradually decreases. It is also possible to calculate the charge capacity by measuring the battery voltage when ΔV / ΔT falls below a certain value.
【0033】この場合、図6のフローチャートの[N
6]と[N7]のステップを、図8に示すように変更す
る。 [N6] 電圧検出回路12が電池電圧を検出して演算
手段11に入力する。 [N7] 演算手段11は、入力された電池電圧を前回
の測定値に比較して、電圧が上昇したか低下したかを検
出する。電圧が上昇すると、前回の測定電圧よりも今回
の測定電圧が高くなり、En−En-1>0となる。この条
件が満足されると、電池電圧は最低電圧となる。演算手
段11はEnを最低電圧として検出する。In this case, [N] in the flowchart of FIG.
6] and [N7] are changed as shown in FIG. [N6] The voltage detection circuit 12 detects the battery voltage and inputs the battery voltage to the calculation means 11. [N7] The calculating means 11 compares the input battery voltage with the previous measured value to detect whether the voltage has increased or decreased. When the voltage is increased, also increases the current measurement voltage than the previous measurement voltage, the E n -E n-1> 0 . When this condition is satisfied, the battery voltage becomes the minimum voltage. Computing means 11 detects the E n as the lowest voltage.
【0034】[実施例2]図2に示す電流、電圧カーブ
で下記のようにして、リチウムイオン二次電池等の非水
系二次電池を充電する。 一定の電流で電池を定電流充電してメイン充電す
る。 一定時間経過する毎に、メイン充電を休止する。 メイン充電休止時間において、最初にパルス放電し
た後、電池電流を0とする。 電池の電流を0にして一定時間経過した後、電池の
電圧を検出して充電容量を演算し、その後にメイン充電
に切り換える。 電池が満充電に近付くと、定電圧充電に切り換え
る。この状態においても、一定の周期でメイン充電を休
止してメイン充電休止時間を設け、メイン充電休止時間
の最後に電池電圧を測定して充電容量を演算する。Embodiment 2 A non-aqueous secondary battery such as a lithium ion secondary battery is charged in the following manner using the current and voltage curves shown in FIG. The main battery is charged by charging the battery with a constant current at a constant current. The main charging is suspended every predetermined time. In the main charging suspension time, the battery current is set to 0 after the first pulse discharge. After a certain time elapses after the battery current is set to 0, the voltage of the battery is detected to calculate the charge capacity, and thereafter, the mode is switched to the main charge. When the battery approaches full charge, it switches to constant voltage charging. Also in this state, the main charging is suspended at a constant cycle to provide a main charging suspension time, and at the end of the main charging suspension time, the battery voltage is measured to calculate the charging capacity.
【0035】電池を定電流充電するときと、定電圧充電
するときに、一定の電流で電池をパルス放電する。メイ
ン充電休止時間において、パルス放電すると、電池の電
圧は図2に示すように、いったん低下した後、破線で示
す位置に上昇する。When the battery is charged at a constant current and when charged at a constant voltage, the battery is pulse-discharged at a constant current. In the main charging pause time, when the pulse discharge is performed, the voltage of the battery once drops as shown in FIG. 2 and then rises to the position shown by the broken line.
【0036】このように、メイン充電休止時間の最初に
パルス放電して充電容量を演算する充電回路を図9に示
している。この図に示す回路は、電池に放電スイッチS
W3と放電抵抗RLとを接続する以外、図5に示す回路と
同じである。放電スイッチSW3は、演算手段11に制
御される。放電抵抗RLは、抵抗を使用することもでき
るが、好ましくは、定電流回路(図示せず)を使用す
る。定電流回路は、電池の電圧に関係なく一定の電流で
パルス放電できる特長がある。ただ、放電抵抗RLに抵
抗を使用しても、電池の電圧はほぼ一定であるので、ほ
ぼ一定の電流でパルス放電することができる。FIG. 9 shows a charging circuit for calculating a charging capacity by performing pulse discharge at the beginning of the main charging suspension time. The circuit shown in FIG.
The circuit is the same as the circuit shown in FIG. 5 except that W3 and the discharge resistor RL are connected. The discharge switch SW3 is controlled by the calculating means 11. Although a resistor can be used as the discharge resistor RL, a constant current circuit (not shown) is preferably used. The constant current circuit has a feature that pulse discharge can be performed at a constant current regardless of the voltage of the battery. However, even if a resistor is used as the discharge resistor RL, the voltage of the battery is substantially constant, so that pulse discharge can be performed with a substantially constant current.
【0037】この充電回路は、図10に示すフローチャ
ートでリチウムイオン二次電池等の非水系二次電池を充
電する。このフローチャートは、図2に示す電圧、電流
特性で非水系二次電池を充電する。 [N1] 充電を開始する。この状態で、電池は最初に
定電流充電され、その後に電池が満充電に近付くと定電
圧充電となる。 [N2] 演算手段11が充電制御スイッチSW2をオ
フとした後、放電スイッチSW3をオンに切り換える。 [N3] 電池は電源1から切り離されて、並列に放電
抵抗RLが接続されてパルス放電される。 [N4] 演算手段11のタイマーがカウントして、設
定時間(Ta)はパルス放電する。 [N5] 演算手段11が、放電スイッチSW3をオフ
に切り換えて、電池に流れる充電電流を0とする。 [N6] 演算手段11のタイマーがカウントして、設
定時間(Tb)間は、充電電流を0に保持する。 [N7] 電池の電圧(E)が電圧検出回路12から演
算手段11に入力される。 [N8] 演算手段11は、測定した電圧(E)から電
池の充電容量を演算する 。[N9] 表示手段15が電池の充電容量を表示す
る。 [N10] 演算手段11は、充電制御スイッチSW2
をオンに切り換えて、電池を電源1に接続する。この状
態で電池のメイン充電が再開される。 [N11] 演算手段11は一定時間(Tc)経過した
かどうかを判断し、設定時間経過すると、[N2]の工
程にループして、メイン充電を休止する。 その後[N1]〜[N11]の工程を繰り返して、電池
の充電容量を表示しながら充電する。This charging circuit charges a non-aqueous secondary battery such as a lithium ion secondary battery according to the flowchart shown in FIG. This flowchart charges the non-aqueous secondary battery with the voltage and current characteristics shown in FIG. [N1] Start charging. In this state, the battery is charged at a constant current first, and then becomes a constant voltage charge when the battery approaches full charge. [N2] After the calculation means 11 turns off the charge control switch SW2, it turns on the discharge switch SW3. [N3] The battery is disconnected from the power supply 1 and connected in parallel with a discharge resistor RL to be pulse-discharged. [N4] The timer of the calculating means 11 counts, and performs pulse discharge for the set time (Ta). [N5] The arithmetic means 11 switches off the discharge switch SW3 to set the charging current flowing through the battery to zero. [N6] The timer of the arithmetic means 11 counts and holds the charging current at 0 for the set time (Tb). [N7] The battery voltage (E) is input from the voltage detection circuit 12 to the calculation means 11. [N8] The calculating means 11 calculates the charge capacity of the battery from the measured voltage (E). [N9] The display means 15 displays the charge capacity of the battery. [N10] The calculating means 11 includes a charge control switch SW2
Is turned on, and the battery is connected to the power supply 1. In this state, the main charging of the battery is restarted. [N11] The calculating means 11 determines whether or not a predetermined time (Tc) has elapsed, and when the set time has elapsed, loops to the step of [N2] and suspends the main charging. Thereafter, the steps [N1] to [N11] are repeated to charge the battery while displaying the charge capacity of the battery.
【0038】以上のフローチャートは、メイン充電休止
時間に電池の充電電流を0として電池電圧を測定してい
る。このように、メイン充電休止時間の最初にパルス放
電する方法は、パルス充電する方法と同じように、電池
電圧を測定するとき、微小電流を流して充電することも
できる。このことを実現するには、図5の鎖線で示すの
と同様に、図9の鎖線で示すように、充電制御スイッチ
SW2を3接点とし、A接点を電池に、B接点を電流制
限抵抗RIを介して電池に、C接点をオープンとする。
電池電圧を測定するときに、充電制御スイッチSW2を
B接点に接続し、電池に微小電流を流して電池電圧を測
定することができる。In the above flowchart, the battery voltage is measured with the charging current of the battery set to 0 during the main charging suspension time. As described above, the method of performing pulse discharge at the beginning of the main charging suspension time can also perform charging by applying a small current when measuring the battery voltage, in the same manner as the method of performing pulse charging. In order to realize this, as shown by the dashed line in FIG. 9, the charge control switch SW2 has three contacts, the A contact is a battery, and the B contact is a current limiting resistor RI, as shown by the dashed line in FIG. The C contact is opened to the battery via.
When the battery voltage is measured, the charge control switch SW2 is connected to the contact B, and a small current is applied to the battery to measure the battery voltage.
【0039】以上の充電容量表示方法は、メイン充電休
止時間に、電池を一定の電流でパルス充電またはパルス
放電している。このように、一定の電流でパルス充電ま
たはパルス放電する方法は、もっとも正確に電池の充電
容量を演算して表示できる。ただ、本発明は、パルス充
電またはパルス放電の電流を必ずしも一定とする方法に
特定しない。本発明の方法は、メイン充電休止時間の最
初に、パルス充電またはパルス放電することによって、
メイン充電休止時間における電池電圧の測定条件をより
均一化している。したがって、理想的な方法は、パルス
充電とパルス放電の電流を一定とするものであるが、そ
の電池が一定でなくても、パルス充電やパルス放電によ
って、電池電圧に対する充電容量の演算誤差を少なくで
きる。In the above-described charging capacity display method, the battery is pulse-charged or pulse-discharged at a constant current during the main charging suspension time. As described above, the method of pulse charging or pulse discharging with a constant current can calculate and display the charging capacity of the battery most accurately. However, the present invention does not specify a method for making the current of pulse charging or pulse discharging always constant. The method of the present invention comprises the steps of:
The measurement conditions of the battery voltage during the main charging suspension time are made more uniform. Therefore, the ideal method is to make the current of pulse charge and pulse discharge constant, but even if the battery is not constant, the calculation error of the charge capacity with respect to the battery voltage is reduced by the pulse charge and pulse discharge. it can.
【0040】[0040]
【発明の効果】本発明の充電中のにおける電池の充電容
量表示方法は、メイン充電休止時間の最初に電池をパル
ス充電またはパルス放電し、その後に電池電圧を測定し
て充電容量を演算する。メイン充電休止時間の最初にパ
ルス充電する方法は、電池が満充電に近くなって充電す
る電流が少なくなっても、所定の電流でパルス充電した
後にメイン充電を休止するので、メイン充電を休止した
瞬間の電流変化を少なくできる。このため、電池の充電
量に関係なく、決められた電流で充電した後に充電を休
止して電圧を測定し、その測定電圧から充電容量を演算
する。したがって、電池電圧を測定する直前の電池の状
態をより均一化することができて、電圧測定から充電容
量を正確に演算できる特長がある。また、電圧測定の直
前の条件を均一にするためには、電池を充電するが、パ
ルス充電で充電時間が短いので、電池を過充電すること
もない。また、メイン充電休止時間の最初にパルス放電
する方法も、パルス充電する方法と同様に、電池電圧を
測定する直前の電池の状態を均一化することができ、電
池電圧から正確に充電容量を演算できる特長がある。According to the method of the present invention for displaying the charge capacity of a battery during charging, the battery is pulse-charged or pulse-discharged at the beginning of the main charging pause, and then the battery voltage is measured to calculate the charge capacity. In the method of pulse charging at the beginning of the main charging pause time, even if the battery is close to full charge and the charging current decreases, the main charging is paused after pulse charging with a predetermined current, so the main charging was paused. Instantaneous current change can be reduced. For this reason, regardless of the charge amount of the battery, after charging with a predetermined current, charging is stopped, the voltage is measured, and the charge capacity is calculated from the measured voltage. Therefore, there is a feature that the state of the battery immediately before measuring the battery voltage can be made more uniform, and the charged capacity can be accurately calculated from the voltage measurement. Also, in order to make the conditions immediately before the voltage measurement uniform, the battery is charged. However, since the charging time is short by pulse charging, the battery is not overcharged. Also, the method of pulse discharging at the beginning of the main charging pause time can equalize the state of the battery immediately before measuring the battery voltage, as in the method of pulse charging, and calculate the charging capacity accurately from the battery voltage. There are features that can be done.
【0041】さらに本発明の充電容量表示方法は、パル
ス充電またはパルス放電によって、電圧を測定する直前
における電池の状態を均一化できるので、メイン充電休
止時間を短くして、充電容量を正確に演算できる特長が
ある。そのため、本発明の充電容量表示方法は、従来の
方法に比較して、充電時間を延長することなく、充電容
量を正確に演算して表示できる特長がある。Further, according to the charging capacity display method of the present invention, the state of the battery immediately before measuring the voltage can be made uniform by pulse charging or pulse discharging. There are features that can be done. Therefore, the charging capacity display method of the present invention has a feature that the charging capacity can be accurately calculated and displayed without extending the charging time as compared with the conventional method.
【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]
【図1】本発明の実施例にかかる方法で電池を充電する
電圧、電流特性を示すグラフFIG. 1 is a graph showing voltage and current characteristics for charging a battery by a method according to an embodiment of the present invention.
【図2】本発明の実施例の他の方法で電池を充電する電
圧、電流特性を示すグラフFIG. 2 is a graph showing voltage and current characteristics for charging a battery by another method according to the embodiment of the present invention.
【図3】図1に示すグラフの電圧変化を拡大したグラフFIG. 3 is a graph obtained by enlarging a voltage change of the graph shown in FIG. 1;
【図4】電池の電圧に対する充電容量の一例を示すグラ
フFIG. 4 is a graph showing an example of a charging capacity with respect to a voltage of a battery.
【図5】本発明の充電方法に使用する充電回路のブロッ
ク線図FIG. 5 is a block diagram of a charging circuit used in the charging method of the present invention.
【図6】図5に示す充電回路で電池を充電するフローチ
ャートFIG. 6 is a flowchart for charging a battery by the charging circuit shown in FIG. 5;
【図7】図5に示す充電回路で電池を充電する他の方法
を示すフローチャートFIG. 7 is a flowchart showing another method for charging a battery by the charging circuit shown in FIG. 5;
【図8】図5に示す充電回路で電池を充電するさらに他
の方法を示すフローチャート8 is a flowchart showing still another method of charging a battery by the charging circuit shown in FIG.
【図9】本発明の充電容量表示方法に使用する他の充電
回路を示すブロック線図FIG. 9 is a block diagram showing another charging circuit used in the charging capacity display method of the present invention.
【図10】図9に示す充電回路で電池を充電するフロー
チャートFIG. 10 is a flowchart for charging a battery by the charging circuit shown in FIG. 9;
1…電源 2…充電制御手段 3…入力フィルター 4…整流回路 5…スイッチング部 6…変換トランス 7…整流平滑回路 8…PWM制御回路 9…フォトカプラ 10…出力調整回路 11…演算手段 12…電圧検出回路 13…定電圧充電回路 13A…差動アンプ 14…定電流充電回路 14A…差動アンプ 15…表示手段 SW1…切換スイッチ RI…電流制限抵抗 SW2…充電制御スイッチ RL…放電抵抗 SW3…放電スイッチ RS…電流検出抵抗 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Power supply 2 ... Charge control means 3 ... Input filter 4 ... Rectifier circuit 5 ... Switching part 6 ... Conversion transformer 7 ... Rectification smoothing circuit 8 ... PWM control circuit 9 ... Photocoupler 10 ... Output adjustment circuit 11 ... Calculation means 12 ... Voltage Detection circuit 13: Constant voltage charging circuit 13A: Differential amplifier 14: Constant current charging circuit 14A: Differential amplifier 15: Display means SW1: Changeover switch RI: Current limiting resistance SW2: Charge control switch RL: Discharge resistance SW3: Discharge switch RS: current detection resistor
Claims (1)
間を設け、メイン充電休止時間に電池電圧を検出し、検
出した電池電圧から電池の充電容量を演算して表示する
充電容量表示方法において、 メイン充電休止時間にパルス充電またはパルス放電し、
その後に電池の電圧を検出して電池の充電容量を演算し
て表示することを特徴とする充電中における電池の充電
容量表示方法。1. A charge capacity display method for providing a main charge pause time at a predetermined cycle during charging, detecting a battery voltage during the main charge pause time, and calculating and displaying a battery charge capacity from the detected battery voltage. Pulse charging or discharging during the main charging pause time,
A method for displaying the charge capacity of a battery during charging, comprising detecting the voltage of the battery and calculating and displaying the charge capacity of the battery.
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