JP3219637B2 - 複数のリチウムイオン電池の充電方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、複数のリチウムイオン
電池を効率よく短時間で充電する方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】リチウムイオン電池は、定電流充電した
後に、定電圧充電して満充電される。最初に定電流充電
するのは短時間に充電するためである。定電流充電した
後、定電圧充電に切り換えるのは、電池電圧が異常に上
昇して電池性能が低下するのを防止するためである。定
電圧充電は電池性能を低下させない特長はあるが、充電
電流が次第に減少するので、満充電するのに時間がかか
る欠点がある。たとえば、図１に示すように、１個のリ
チウムイオン電池１Ａの充電に３時間かかるとすれば、
３個のリチウムイオン電池１Ａ、１Ｂ、１Ｃの充電には
９時間もかかってしまう。

【０００３】複数のリチウムイオン電池の充電時間を短
縮する方法が、特開平６−３０３７２９号公報に記載さ
れる。この公報に記載される充電方法は、図２に示すよ
うに、３個のリチウムイオン電池１Ａ、１Ｂ、１Ｃを所
定の充電電流となるまで定電圧充電した後、３個のリチ
ウムイオン電池１Ａ、１Ｂ、１Ｃを同時に充電して全体
の充電時間を短縮している。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】図２に示すように、充
電電流が減少したときに、複数のリチウムイオン電池を
一緒に充電する方法は、充電装置のトータル充電電流を
大きくすることなく、充電時間を短縮できる優れた方法
である。しかしながら、この充電方法によっても、リチ
ウムイオン電池の充電時間は、充分に満足できる充電時
間に短縮されないのが実状である。図２に示す充電方法
は、３個のリチウムイオン電池１Ａ、１Ｂ、１Ｃを所定
の充電電流となるまでそれぞれ定電圧充電した後、３個
のリチウムイオン電池１Ａ、１Ｂ、１Ｃを同時に充電し
て充電時間を短縮する。このため、３個のリチウムイオ
ン電池を一緒に充電する時間を長くして、いいかえる
と、それぞれのリチウムイオン電池を定電圧充電する充
電時間を短縮して、全体の充電時間を短縮できる。しか
しながら、実際には、３個のリチウムイオン電池を同時
に充電する充電時間を、図に示す状態よりも長くするこ
とができない。それは、３個のリチウムイオン電池を一
緒に充電するときのトータルの充電電流の最大値が、１
個のリチウムイオン電池を定電流充電するときの充電電
流に制限されるからである。

【０００５】充電器の出力電流を大きくできるなら、３
個のリチウムイオン電池の充電電流のトータル値を大き
くできる。しかしながら、この方法は、充電器の出力電
流を大きく設計する必要があって充電器のコストが高く
なる。また、この方法だと充電器は１個のリチウムイオ
ン電池を充電するときに、最大出力とならないので、有
効に利用できない欠点もある。

【０００６】本発明は、さらに充電時間を短縮すること
を目的に開発されたもので、本発明の重要な目的は、充
電器の出力電流を大きくすることなく、複数のリチウム
イオン電池をより短時間に充電できる複数のリチウムイ
オン電池の充電方法を提供することにある。さらに、本
発明の第２の目的は、最初に充電されるリチウムイオン
電池を最短の充電時間で最大に充電できる複数のリチウ
ムイオン電池の充電方法を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明の複数のリチウム
イオン電池の充電方法は、定電流充電した後に定電圧充
電して複数のリチウムイオン電池を順番に充電する方法
を改良したものである。本発明の請求項１に記載される
充電方法は、図３に示す充電電流で複数のリチウムイオ
ン電池を満充電する。この図は、３個のリチウムイオン
電池を満充電する例を示している。この図に示すよう
に、最初にいずれかのリチウムイオン電池を定電流充電
する。定電流充電している主リチウムイオン電池が、定
電流充電から定電圧充電になると充電電流は次第に減少
する。電池電圧が次第に上昇するからである。定電圧充
電している主リチウムイオン電池の充電電流が減少する
と、その減少値に相当する充電電流で、別のリチウムイ
オン電池を同時に充電する。主リチウムイオン電池を定
電圧充電する充電電流と、別のリチウムイオン電池を充
電する充電電流との和はほぼ等しく制御され、充電器の
出力電流が増加しないようにする。

【０００８】本発明の請求項２に記載されるリチウムイ
オン電池の充電方法は、最初に充電するリチウムイオン
電池の充電時間を最短に短縮するために、最初にリチウ
ムイオン電池の残存容量を検出する。残存容量の大きい
リチウムイオン電池は最短の充電時間で満充電できる。
このため、残存容量の大きいリチウムイオン電池を最初
に定電圧定電流充電する。

【０００９】さらに、本発明の請求項３に記載される複
数のリチウムイオン電池の充電方法は、主リチウムイオ
ン電池が定電流充電から定電圧充電になった後、一定時
間は、主リチウムイオン電池を定電圧充電しながら別の
リチウムイオン電池を充電し、その後に、別のリチウム
イオン電池を定電流充電に切り換える。リチウムイオン
電池は、たとえば、定電流充電から定電圧充電に切り換
えて３０分充電すると約７０〜９０％は充電される。図
３に示す充電方法は、最初にｃｈ１のリチウムイオン電
池を定電圧定電流充電し、ｃｈ１のリチウムイオン電池
を３０分定電圧充電した後、ｃｈ２のリチウムイオン電
池を定電圧定電流充電している。

【００１０】この充電方法は、タイマーで定電圧定電流
充電するリチウムイオン電池を切り換えているが、定電
圧充電するときの充電電流を検出して、定電圧定電流充
電するリチウムイオン電池を切り換えることもできる。

【００１１】

【作用】本発明の複数のリチウムイオン電池の充電方法
は、トータルの充電電流を増加させることなく、複数の
リチウムイオン電池を最短の充電時間で満充電する。図
３は３個のリチウムイオン電池を充電する充電電流を示
している。この充電方法は、下記のようにしてリチウム
イオン電池を満充電する。 ３個のリチウムイオン電池の残存容量を検出する工
程 リチウムイオン電池を、順番に一定時間定電流充電して
電池電圧を検出する。電池電圧が高いリチウムイオン電
池は残存容量の大きい電池である。図は、ｃｈ１、ｃｈ
２、ｃｈ３の順番にリチウムイオン電池の残存容量が大
きいとして充電する状態を示す。 ｃｈ１のリチウムイオン電池を定電圧定電流充電す
る工程 残存容量のもっとも大きいｃｈ１のリチウムイオン電池
が、定電圧定電流充電される。ｃｈ１のリチウムイオン
電池は、最初に定電流充電され、電池電圧が設定電圧ま
で上昇すると定電圧充電に切り換えられる。定電圧充電
に切り換えられると、充電電流が次第に減少する。ｃｈ
１のリチウムイオン電池の充電電流が減少すると、ｃｈ
２のリチウムイオン電池を充電する。ｃｈ２のリチウム
イオン電池を充電する充電電流は、ｃｈ１とｃｈ２のリ
チウムイオン電池の充電電流のトータル値が定電流充電
の充電電流となるよう設定される。定電圧充電されるｃ
ｈ１のリチウムイオン電池は、充電電流が次第に減少す
るので、減少した充電電流で、ｃｈ２のリチウムイオン
電池を充電する。ｃｈ２のリチウムイオン電池を充電す
る充電電流は、次第に増加する。ｃｈ１のリチウムイオ
ン電池を定電圧充電する充電電流が次第に減少するから
である。

【００１２】 ｃｈ２のリチウムイオン電池を定電圧定電流充電す
る工程 ｃｈ１のリチウムイオン電池を一定時間定電圧充電した
後、定電圧定電流充電する主リチウムイオン電池を、ｃ
ｈ１からｃｈ２に切り換える。ｃｈ２のリチウムイオン
電池は最初に定電流充電され、電池電圧が設定電圧にな
ると定電圧充電に切り換えられる。ｃｈ２のリチウムイ
オン電池が定電圧充電されるようになると、充電電流は
次第に減少する。充電器の出力電流を一定にするため
に、ｃｈ２のリチウムイオン電池の充電電流の減少値に
相当する充電電流で、ｃｈ１のリチウムイオン電池を充
電する。ｃｈ２とｃｈ１のリチウムイオン電池の充電が
進行して、ｃｈ２とｃｈ１のリチウムイオン電池の充電
電流のトータル値が減少して、充電器の出力電流を次第
に小さくするようになると、ｃｈ３のリチウムイオン電
池を充電する。すなわち、ｃｈ１とｃｈ３のリチウムイ
オン電池を充電しながら、ｃｈ２のリチウムイオン電池
を定電圧充電する。

【００１３】 ｃｈ３のリチウムイオン電池を定電圧定電流充電す
る工程 ｃｈ２のリチウムイオン電池を一定時間定電圧充電した
後、定電圧定電流充電する主リチウムイオン電池を、ｃ
ｈ２からｃｈ３のリチウムイオン電池に切り換える。ｃ
ｈ３のリチウムイオン電池は最初に定電流充電され、電
池電圧が設定電圧になると定電圧充電に切り換えられ
る。ｃｈ３のリチウムイオン電池が定電圧充電されるよ
うになると、充電電流は次第に減少する。充電器の出力
電流を一定にするために、ｃｈ３のリチウムイオン電池
の充電電流の減少値に相当する充電電流で、ｃｈ２のリ
チウムイオン電池を充電する。ただ、ｃｈ１のリチウム
イオン電池が満充電されていないときは、ｃｈ２に代わ
ってｃｈ１のリチウムイオン電池を充電する。ｃｈ２の
リチウムイオン電池が満充電されると、ｃｈ２のリチウ
ムイオン電池の充電を完了し、ｃｈ３のリチウムイオン
電池が満充電されるまで定電圧充電する。

【００１４】本発明の複数のリチウムイオン電池の充電
方法は、その好ましい実施例を示す図３に例示するよう
に、リチウムイオン電池を定電圧充電するときに充電電
流が減少すると、その充電電流の減少値に相当する充電
電流で他のリチウムイオン電池を充電して、トータルの
充電時間を短縮する。このため、充電器の出力電流を大
きくすることなく、極めて効率よく複数のリチウムイオ
ン電池を短時間で充電できる特長がある。

【００１５】

【実施例】以下、本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、本発明の技術思想
を具体化するための充電方法を例示するものであって、
本発明は複数のリチウムイオン電池の充電方法を下記の
方法に特定しない。

【００１６】図４は本発明の複数のリチウムイオン電池
の充電方法に使用する充電回路を示す。この図の充電回
路は、入力される商用電源のＡＣ１００Ｖ（アメリカで
はＡＣ１２０Ｖ）を、リチウムイオン電池１の充電電圧
に変換して出力する電源２と、この電源２の出力と、そ
れぞれのリチウムイオン電池１の＋極との間に接続され
て、各リチウムイオン電池１の充電電流を制御する充電
制御素子３と、充電制御素子３とリチウムイオン電池１
との間に直列に接続されているダイオード４及び電流検
出抵抗５と、電流検出抵抗５の両端の電圧を検出して、
各リチウムイオン電池１の充電電流を検出する電流電圧
検出部６と、複数のリチウムイオン電池１の充電電流の
トータル値を検出するトータル電流検出抵抗７と、リチ
ウムイオン電池１の充電電流と電池電圧とを検出して、
充電制御素子３を制御するマイコン８とを備えている。

【００１７】電源２は、出力電圧と出力電流の最大値を
一定に制御する定電圧定電流電源である。電源２の出力
電圧は、リチウムイオン電池１を定電圧充電する電圧値
に設定され、最大出力電流は、１個のリチウムイオン電
池１を定電流充電する電流値に設定されている。

【００１８】充電制御素子３は、トランジスターで各リ
チウムイオン電池１の充電電流を制御する。充電制御素
子３はトランジスターに代わってＦＥＴも使用できる。
トランジスターやＦＥＴは、内部抵抗を調整してリチウ
ムイオン電池１の充電電流を制御する。

【００１９】電流電圧検出部６は、各電流検出抵抗５の
両端の電圧をＡ／Ｄ変換してマイコン８に入力する。電
流検出抵抗５の両端には、リチウムイオン電池１の充電
電流に比例した電圧が発生する。さらに、電流電圧検出
部は６、各リチウムイオン電池１の電池電圧もＡ／Ｄ変
換してマイコン８に入力する。さらにまた、電流電圧検
出部６は、トータル電流検出抵抗７の両端の電圧もＡ／
Ｄ変換してマイコン８に入力する。

【００２０】マイコン８は、電流電圧検出部６から入力
されるデジタル信号を演算して、各リチウムイオン電池
１の充電電流と電池電圧と、充電電流のトータル値とを
検出して、各リチウムイオン電池１の充電電流を制御す
る。マイコン８は、充電制御素子３を制御して、３個の
リチウムイオン電池１の充電電流が一定になるように調
整する。ただし、図３に示すように、１個または２個の
リチウムイオン電池が満充電された後は、充電電流のト
ータル値が設定値を越えないように制御する。マイコン
８は、定電圧定電流充電するリチウムイオン電池１に接
続される充電制御素子３をオン状態とし、その他の充電
制御素子３は、オフまたは内部抵抗を制御して充電電流
を制御する。

【００２１】図４に示す充電回路は、下記のフローチャ
ートで３個のリチウムイオン電池を充電する。本発明
は、充電するリチウムイオン電池の個数を３個に特定し
ない。充電するリチウムイオン電池は、２個、あるいは
４個以上とすることもできるのは言うまでもない。さら
に、以下の充電方法は、最初にリチウムイオン電池の残
存容量を検出し、残存容量の大きいリチウムイオン電池
から順番に充電している。以下の例は、リチウムイオン
電池の残存容量が、ｃｈ１、ｃｈ２、ｃｈ３の順番で大
きい場合の充電工程を示す。

【００２２】 ［３個のリチウムイオン電池の残存容量を検出する工
程］ (1) 図５のｓ１〜ｓ１５のステップで、３個のリチウ
ムイオン電池を一定時間（T1）定電流充電して電池電圧
を検出する。それぞれのリチウムイオン電池は、下記の
〜のステップで電池電圧が検出される。 タイマ
ーＴ１をスタートさせる。 何れかのリチウムイオン
電池の定電流充電を開始する。 充電しているリチウ
ムイオン電池の電圧を検出する。 リチウムイオン電
池を定電流充電する時間が、タイマーＴ１の設定時間
（T1）を経過するまで〜のステップをループする。
タイマーＴ１の設定時間は、好ましくは１０ｍｓｅｃに
設定される。 定電流充電する時間が、タイマーＴ１
の設定時間を経過すると、リチウムイオン電池の定電流
充電を停止して、次のリチウムイオン電池を定電流充電
する。

【００２３】(2) マイコンは、ｓ１６〜ｓ２７のステ
ップで、検出した電池電圧からリチウムイオン電池の残
存容量を演算する。電池電圧の高いものは残存容量が大
きいので、電池電圧を比較して、各リチウムイオン電池
の残存容量を判定する。

【００２４】 ［ｃｈ１のリチウムイオン電池を定電圧定電流充電する
工程］ (1) 図６のＳ１〜Ｓ２のステップで、ｃｈ１のリチウ
ムイオン電池の定電圧定電流充電を開始すると共に、ｃ
ｈ１のリチウムイオン電池の充電電流を検出する。ｃｈ
１のリチウムイオン電池を定電圧定電流充電するため
に、マイコンは、ｃｈ１のリチウムイオン電池に接続さ
れた充電制御素子をオン状態とする。(2) Ｓ３のステ
ップで、検出した充電電流から、ｃｈ１のリチウムイオ
ン電池が、定電流充電から定電圧充電になったかどうか
を判定する。定電流充電から定電圧充電になると充電電
流は減少する。このため、検出した充電電流が設定値よ
りも減少すると定電圧充電と判定する。 (3) ｃｈ１のリチウムイオン電池が定電圧充電される
ようになると、Ｓ４のステップでタイマーＴ２をスター
トさせると共に、Ｓ５のステップでｃｈ２のリチウムイ
オン電池の充電を開始する。ｃｈ２のリチウムイオン電
池をｃｈ１と並列に充電する充電電流は、図３に示すよ
うに、ｃｈ１のリチウムイオン電池の充電電流の減少値
に設定される。ｃｈ２のリチウムイオン電池の充電電流
は、ｃｈ２のリチウムイオン電池に接続された充電制御
素子の内部抵抗をマイコンが制御して調整される。

【００２５】マイコンは、ｃｈ１とｃｈ２のリチウムイ
オン電池の充電電流のトータル値を、１個のリチウムイ
オン電池を定電流充電する充電電流に等しくなるよう制
御する。このとき、定電圧充電されるｃｈ１のリチウム
イオン電池の充電電流を調整して、充電電流のトータル
値を制御するのではない。ｃｈ１のリチウムイオン電池
に接続された充電制御素子はオン状態に保持されて、ｃ
ｈ１のリチウムイオン電池は、設定電圧で定電圧充電さ
れる。ｃｈ１のリチウムイオン電池の充電電流の減少値
の相当する電流で、ｃｈ２のリチウムイオン電池の充電
電流を制御して、充電電流のトータル値を一定に制御す
る。すなわち、ｃｈ１のリチウムイオン電池に接続され
た充電制御素子をオン、ｃｈ２のリチウムイオン電池に
接続された充電制御素子の内部抵抗を調整し、ｃｈ１の
リチウムイオン電池の充電を優先して、その残りの電流
でｃｈ２のリチウムイオン電池を充電する。

【００２６】(4) ステップＳ６でタイマーＴ２の設定
時間が経過すると、Ｓ７のステップでｃｈ１のリチウム
イオン電池の定電圧充電を停止する。ｃｈ１のリチウム
イオン電池の定電圧充電が停止されると、ｃｈ２のリチ
ウムイオン電池は定電圧定電流充電に移行する。ｃｈ１
のリチウムイオン電池の充電を停止した後、Ｓ８のステ
ップで、ｃｈ１のリチウムイオン電池の満充電を表示す
る。

【００２７】(5) その後、図７に示すように、Ｓ９と
１０のステップで、定電圧定電流充電されるｃｈ２のリ
チウムイオン電池の充電電流を検出して、ｃｈ２のリチ
ウムイオン電池が、定電流充電から定電圧充電に切り換
えられたかどうかを判定する。ｃｈ２のリチウムイオン
電池が、定電流充電から定電圧充電になると、充電電流
が減少するからである。

【００２８】(6) ｃｈ２のリチウムイオン電池が定電
圧充電されるようになると、Ｓ１１のステップでタイマ
ーＴ２をスタートさせると共に、Ｓ１２とＳ１３のステ
ップで、ｃｈ１とｃｈ３のリチウムイオン電池の充電を
開始する。この充電状態においては、ｃｈ２のリチウム
イオン電池は定電圧充電され、ｃｈ１のリチウムイオン
電池がｃｈ３のリチウムイオン電池に優先して充電され
る。したがって、ｃｈ２とｃｈ１のリチウムイオン電池
の充電電流が、電源の出力電流よりも減少すると、その
減少値に相当する電流でｃｈ３のリチウムイオン電池を
充電する。すなわち、ｃｈ２、ｃｈ１、ｃｈ３の順番に
優先してリチウムイオン電池の充電電流を制御する。し
たがって、図３に示すように、ｃｈ２とｃｈ１のリチウ
ムイオン電池の充電電流は次第に減少し、その減少値に
相当する充電電流で、ｃｈ３のリチウムイオン電池の充
電する。

【００２９】ｃｈ１とｃｈ３のリチウムイオン電池の充
電電流は、ｃｈ１とｃｈ３のリチウムイオン電池に接続
された充電制御素子の内部抵抗をマイコンで制御して調
整する。この状態においても、マイコンは、ｃｈ２とｃ
ｈ１とｃｈ３のリチウムイオン電池の充電電流のトータ
ル値を、１個のリチウムイオン電池を定電流充電する充
電電流に等しくなるよう制御する。このとき、ｃｈ１と
ｃｈ２のリチウムイオン電池に接続された充電制御素子
をオン状態とし、ｃｈ３のリチウムイオン電池に接続さ
れた充電制御素子の内部抵抗をマイコンが制御して、充
電電流のトータル値を一定に保持する。

【００３０】(7) Ｓ１４のステップでタイマーＴ２の
設定時間が経過すると、Ｓ１５のステップでｃｈ２のリ
チウムイオン電池の定電圧充電を停止する。ｃｈ２のリ
チウムイオン電池の定電圧充電が停止されると、ｃｈ３
のリチウムイオン電池が定電圧定電流充電されるように
なる。ｃｈ２のリチウムイオン電池の充電を停止した
後、Ｓ１６のステップで、ｃｈ２のリチウムイオン電池
の満充電を表示する。

【００３１】(8) タイマーＴ２の設定時間が経過する
と、ｃｈ１のリチウムイオン電池が満充電されるので、
ｃｈ１のリチウムイオン電池の充電を停止する。ただ、
さらにｃｈ１のリチウムイオン電池の充電を継続し、ｃ
ｈ１のリチウムイオン電池の充電電流が設定値になる
と、ｃｈ１のリチウムイオン電池の充電を終了させるこ
ともできる。

【００３２】(9) その後、図８に示すように、Ｓ１８
と１９のステップで、定電圧定電流充電されるｃｈ３の
リチウムイオン電池の充電電流を検出して、ｃｈ３のリ
チウムイオン電池が、定電流充電から定電圧充電に切り
換えられたかどうかを判定する。

【００３３】(10) ｃｈ３のリチウムイオン電池が定電
圧充電されるようになると、Ｓ２０のステップでタイマ
ーＴ２をスタートさせると共に、Ｓ２１のステップで、
ｃｈ２のリチウムイオン電池の充電を開始する。このと
き、図３および図８には図示しないが、ｃｈ１のリチウ
ムイオン電池が満充電されないときには、ｃｈ２のリチ
ウムイオン電池に優先してｃｈ１のリチウムイオン電池
を充電することもできる。ｃｈ１とｃｈ２の両方のリチ
ウムイオン電池を充電するときには、ｃｈ２のリチウム
イオン電池に優先してｃｈ１のリチウムイオン電池を充
電する。したがって、ｃｈ３とｃｈ１のリチウムイオン
電池の充電電流が、電源の出力電流よりも減少すると、
その減少値に相当する電流でｃｈ２のリチウムイオン電
池を充電する。すなわち、ｃｈ３、ｃｈ１、ｃｈ２の順
番に優先してリチウムイオン電池の充電電流を制御す
る。ただ、ｃｈ１のリチウムイオン電池を充電しないと
きには、図３および図８に示すようにｃｈ３のリチウム
イオン電池の充電電流の減少値に相当する充電電流で、
ｃｈ２のリチウムイオン電池を充電する。

【００３４】ｃｈ２のリチウムイオン電池の充電電流
は、ｃｈ２のリチウムイオン電池に接続された充電制御
素子の内部抵抗をマイコンで制御して調整する。この状
態においても、マイコンは、ｃｈ３とｃｈ２のリチウム
イオン電池の充電電流のトータル値を、１個のリチウム
イオン電池を定電流充電する充電電流に等しく制御す
る。このとき、ｃｈ３のリチウムイオン電池に接続され
た充電制御素子をオン状態とし、ｃｈ２のリチウムイオ
ン電池に接続された充電制御素子の内部抵抗をマイコン
が制御して、充電電流のトータル値を一定に保持する。

【００３５】(11) Ｓ２２のステップでタイマーＴ２の
設定時間が経過すると、ｃｈ３のリチウムイオン電池の
満充電を表示し（ステップＳ２３）、さらに、ｃｈ２の
リチウムイオン電池の充電を停止する（ステップＳ２
４）。タイマーＴ２の設定時間が経過すると、ｃｈ２の
リチウムイオン電池が満充電されるからである。ただ、
ｃｈ２のリチウムイオン電池の充電電流を検出して、ｃ
ｈ２のリチウムイオン電池の充電を停止させることもで
きる。

【００３６】(12) さらに、Ｓ２５〜Ｓ２７のステップ
で、タイマーＴ２の設定時間の間、ｃｈ３のリチウムイ
オン電池を定電圧充電し、タイマーＴ２の設定時間が経
過すると、ｃｈ３のリチウムイオン電池の充電を停止す
る。

【００３７】以上のフローチャートは、タイマーＴ２の
設定時間経過すると、定電圧定電流充電するリチウムイ
オン電池を次々と切り換えているが、本発明の複数のリ
チウムイオン電池の充電方法は、タイマーを使用しない
で、定電圧定電流充電している主リチウムイオン電池の
充電電流が設定値まで減少したことを検出して、定電圧
定電流充電するリチウムイオン電池を切り換えることも
できる。

【００３８】

【発明の効果】本発明の複数のリチウムイオン電池の充
電方法は、従来の充電方法に比べ、より短時間で複数の
リチウムイオン電池を充電できる。それは、充電してい
る主リチウムイオン電池が定電流充電から定電圧充電に
なって充電電流が減少したときに、減少分の充電電流を
利用して、他のリチウムイオン電池を同時に充電してい
るからである。リチウムイオン電池を充電するには、定
電流充電の後、定電圧充電をする必要がある。定電圧充
電の状態では充電電流が減少し、満充電するまでに時間
がかかる。したがって複数のリチウムイオン電池を全て
充電するには、相当の時間がかかってしまう。本発明の
複数のリチウムイオン電池の充電方法によれば、定電圧
充電の状態で充電電流が減少すると、電流の減少分を他
のリチウムイオン電池の充電に利用している。したがっ
て、同時に複数のリチウムイオン電池を充電でき、充電
時間を短縮することができる。また、充電電流を複数の
リチウムイオン電池に供給して、充電装置の出力電流を
効率よく活用できる。

【００３９】さらに、充電装置の出力電流は、１個のリ
チウムイオン電池を定電流充電する電流値として設定さ
れており、定電圧充電となって充電電流が減少しても、
減少した分の充電電流は出力電流の範囲内で出力でき
る。このため、充電装置の出力電流を大きくすることな
く、充電装置の出力を効率よく使用してリチウムイオン
電池を充電することができる。

【００４０】また、主リチウムイオン電池と他のリチウ
ムイオン電池を同時に充電しても、これらのトータルの
充電電流は一定値としている。すなわち充電電流のトー
タル値を、１個のリチウムイオン電池を定電流充電する
電流値としているため、充電器の出力電流を増加させる
ことなく、出力電流の設定値のままで複数のリチウムイ
オン電池を同時に充電することができる。このため、装
置を高出力の充電器とすることなく出力電流を効率よく
使用でき、装置の大型化、ハイパワー化といったコスト
を削減できる。本発明の充電方法によれば、同程度の電
流容量の充電装置を従来の方法で使用するよりも、効率
よく高速に充電できる。さらに、出力電流を減少させず
に、出力電流のトータル値が充電器の定格電流で使用す
るので、装置のパワーを最大限に利用でき、高能率の充
電が行える。

【００４１】さらにまた本発明の複数のリチウムイオン
電池の充電方法は、最初に充電されるリチウムイオン電
池を最小の充電時間で得ることができる。本発明の充電
方法は、充電開始前に各リチウムイオン電池の残存容量
を比較し、複数のリチウムイオン電池のうち残存容量の
多いリチウムイオン電池から順に充電していくので、最
も残存容量の多いリチウムイオン電池が最初に充電さ
れ、最小時間で充電が完了する。よって、最短時間で充
電の完了したリチウムイオン電池を得ることができる。
さらに、順次短時間で充電できるリチウムイオン電池か
ら充電が完了していくので、短時間で充電できる効果と
相まって、より速く満充電されたリチウムイオン電池を
使用することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 従来の複数のリチウムイオン電池を充電する
方法で充電したときの充電電流の時間変化を示すグラフ

【図２】 従来の複数のリチウムイオン電池を充電する
他の方法で充電したときの充電電流の時間変化を示すグ
ラフ

【図３】 本発明の実施例である複数のリチウムイオン
電池を充電する方法で充電したときの充電電流の時間変
化を示すグラフ

【図４】 本発明の実施例である複数のリチウムイオン
電池を充電する方法にかかる充電装置の回路図

【図５】 図４に示す複数のリチウムイオン電池を充電
する方法にかかる充電装置のフローチャート図

【図６】 図４に示す複数のリチウムイオン電池を充電
する方法にかかる充電装置のフローチャート図

【図７】 図４に示す複数のリチウムイオン電池を充電
する方法にかかる充電装置のフローチャート図

【図８】 図４に示す複数のリチウムイオン電池を充電
する方法にかかる充電装置のフローチャート図

【符号の説明】

１…リチウムイオン電池 １Ａ…リチ
ウムイオン電池 １Ｂ…リチウムイオン電池 １Ｃ…リチ
ウムイオン電池 ２…電源 ３…充電制御素子 ４…ダイオード ５…電流検出抵抗 ６…電流電圧検出部 ７…トータル電流検出抵抗 ８…マイコン

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H02J 7/00 - 7/10 H01M 10/44

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 定電流充電した後に定電圧充電して複数
   のリチウムイオン電池を順番に充電する充電方法におい
   て、 充電している主リチウムイオン電池が、定電流充電から
   定電圧充電になったかどうかを判定し、定電流充電から
   定電圧充電になって充電電流が減少すると、主リチウム
   イオン電池の充電電流の減少値に相当する充電電流で別
   のリチウムイオン電池を同時に充電し、主リチウムイオ
   ン電池を定電圧充電する充電電流と、別のリチウムイオ
   ン電池を充電する充電電流との和をほぼ等しく制御する
   ことを特徴とする複数のリチウムイオン電池の充電方
   法。
2. 【請求項２】 複数のリチウムイオン電池の残存容量を
   検出し、残存容量の大きいリチウムイオン電池を最初に
   定電圧定電流充電する請求項１に記載の複数のリチウム
   イオン電池の充電方法。
3. 【請求項３】 主リチウムイオン電池が定電流充電から
   定電圧充電になった後、一定時間は、主リチウムイオン
   電池を定電圧充電しながら別のリチウムイオン電池を充
   電し、その後、別のリチウムイオン電池を定電流充電に
   切り換える請求項１に記載の複数のリチウムイオン電池
   の充電方法。