JP3219731B2 - Rechargeable battery charging method - Google Patents

Rechargeable battery charging method

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JP3219731B2
JP3219731B2 JP08142198A JP8142198A JP3219731B2 JP 3219731 B2 JP3219731 B2 JP 3219731B2 JP 08142198 A JP08142198 A JP 08142198A JP 8142198 A JP8142198 A JP 8142198A JP 3219731 B2 JP3219731 B2 JP 3219731B2
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charging
voltage
secondary battery
full charge
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孝浩 山下
智久 萩野
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Sanyo Electric Co Ltd
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  • Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)
  • Secondary Cells (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は二次電池を充電する
方法に関し、とくに、電池電圧がピーク値から降下する
ΔVを検出して満充電を検出する充電方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for charging a secondary battery, and more particularly to a charging method for detecting a full charge by detecting .DELTA.V at which the battery voltage drops from a peak value.

【0002】[0002]

【従来の技術】ニッケル−カドミウム電池やニッケル−
水素電池等の二次電池は、定電流で充電されるときに、
満充電になると、電池電圧がピーク値から降下する性質
がある。この性質を示す二次電池は、ΔVを検出して満
充電を検出できる。
2. Description of the Related Art Nickel-cadmium batteries and nickel-cadmium batteries
When a secondary battery such as a hydrogen battery is charged with a constant current,
When fully charged, the battery voltage tends to drop from its peak value. A secondary battery exhibiting this property can detect full charge by detecting ΔV.

【0003】ΔVを検出して満充電を検出する充電方法
は、満充電と判定するΔV値をどのような値に決定する
かが難しい。ΔV値を小さくすると、二次電池を過充電
することなく満充電できる特長がある。しかしながら、
雑音等の影響で、実際には満充電されていない二次電池
を満充電と間違って判定しやすくなる。反対に、ΔV値
を大きく設定すると、間違って満充電とするのを少なく
できるが、過充電になりやすい弊害がある。二次電池が
満充電になって、相当に電圧が降下するまで継続して充
電されるからである。
In the charging method for detecting full charge by detecting ΔV, it is difficult to determine the ΔV value for determining full charge. When the ΔV value is reduced, there is a feature that the secondary battery can be fully charged without overcharging. However,
Due to the influence of noise or the like, a secondary battery that is not actually fully charged is easily erroneously determined to be fully charged. Conversely, if the ΔV value is set to a large value, it is possible to reduce erroneous full charging, but there is a disadvantage that overcharging is likely to occur. This is because the secondary battery is fully charged and continuously charged until the voltage drops considerably.

【0004】さらに、放電された二次電池を充電して、
電池の充電が進行するときの電池電圧のカーブを図示す
ると図1のようになる場合がある。電池電圧は、充電を
開始した最初に急激に上昇し、その後に低下する。この
ように電圧が変化するのは、充電を開始したときに、電
池の内部抵抗が大きいからである。内部抵抗は、電池が
充電されるにしたがって内部温度が高くなって低くな
る。このように、充電を開始したときに、電池電圧がピ
ーク値から低下するので、ここでΔVを検出して満充電
と間違って判定することがある。この弊害を防止するた
めに、一定の時間は、ΔVの検出を無視して連続して充
電を継続する方法が開発されている。
Further, the discharged secondary battery is charged,
FIG. 1 may show a curve of the battery voltage when the charging of the battery proceeds. The battery voltage rises sharply at the beginning of charging and then falls. The voltage changes in this way because the internal resistance of the battery is large when charging is started. The internal resistance increases and decreases as the battery is charged. As described above, when the charging is started, the battery voltage decreases from the peak value, so that ΔV may be detected here to determine erroneously that the battery is fully charged. In order to prevent this adverse effect, a method has been developed in which charging is continuously continued for a certain period of time ignoring the detection of ΔV.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】最初の決められた時間
を、電池のΔVを検出することなく連続して充電する方
法は、充分に放電された二次電池を充電するときに問題
はない。ただ、満充電された二次電池を充電するとき
に、一定時間は連続して充電されるので、過充電してし
まう弊害がある。このため、あらゆる状態の二次電池を
理想的な状態で満充電できない。
The method of continuously charging the first predetermined time without detecting the battery ΔV has no problem when charging a sufficiently discharged secondary battery. However, when a fully charged secondary battery is charged, it is continuously charged for a certain period of time, so that there is a problem of overcharging. For this reason, the secondary batteries in all states cannot be fully charged in an ideal state.

【0006】さらに、ΔVを検出して満充電する方法
も、満充電と判定するΔV値の大きさで、満充電になっ
ていない二次電池を間違って満充電と判定し、あるい
は、反対に満充電している二次電池をさらに充電して過
充電する弊害を解消できない。このような欠点を少なく
するために、たとえば、電池電圧のΔVに加えて、電池
電圧が変化するカーブの勾配も検出する方法が開発され
ている。この充電方法は、電圧が変化する勾配が設定さ
れた状態よりも大きくなって、さらに、その後に電池電
圧がΔV降下したときに満充電と判定する。この方法
は、ΔVのみを検出する方法に比較すると、満充電を正
確に検出できる。しかしながら、この方法も全ての二次
電池を満足できる程度に正確に満充電検出できない。そ
れは、電池によって、電圧が上昇するカーブが一定でな
いからである。
[0006] Further, a method of detecting ΔV and performing full charge is also based on the magnitude of ΔV value for determining full charge, and erroneously determines that a secondary battery that is not fully charged is fully charged, or conversely. The problem of overcharging by further charging a fully charged secondary battery cannot be eliminated. In order to reduce such defects, for example, a method has been developed for detecting the slope of a curve in which the battery voltage changes in addition to the battery voltage ΔV. In this charging method, it is determined that the battery is fully charged when the gradient in which the voltage changes becomes greater than the set state, and when the battery voltage subsequently drops by ΔV. This method can accurately detect full charge as compared to the method of detecting only ΔV. However, this method also cannot detect the full charge accurately enough to satisfy all the secondary batteries. This is because the curve in which the voltage increases varies depending on the battery.

【0007】本発明は、従来の充電方法が有するこのよ
うな欠点を解決することを目的に開発されたものであ
る。本発明の重要な目的は、二次電池の過充電を防止し
て、正確に満充電を検出できる充電方法を提供すること
にある。
[0007] The present invention has been developed to solve such disadvantages of the conventional charging method. An important object of the present invention is to provide a charging method capable of preventing overcharge of a secondary battery and accurately detecting full charge.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】本発明の二次電池の充電
方法は、二次電池1をパルス充電して充電すると共に、
電池電圧がピーク電圧から降下するΔVを検出して満充
電を検出する。さらに、本発明の請求項1の充電方法
は、充電している二次電池1のオン電圧と、充電を休止
しているオフ電圧の両方を検出し、オン電圧がピーク値
から降下する充電ΔVと、オフ電圧がピーク値から降下
する休止ΔVの両方を検出し、充電ΔVと休止ΔVのい
ずれかが設定値よりも大きくなることを検出して、満充
電を検出する。さらに、本発明の充電方法は、二次電池
1の充電を開始してから設定時間が経過するまでは、充
電ΔVでの満充電検出を無視し、休止ΔVのみで満充電
を検出する
According to the method of charging a secondary battery of the present invention, the secondary battery 1 is charged by pulse charging,
Full charge is detected by detecting ΔV at which the battery voltage drops from the peak voltage. Furthermore, the charging method according to claim 1 of the present invention detects both the ON voltage of the secondary battery 1 being charged and the OFF voltage during which charging is suspended, and the charging ΔV at which the ON voltage drops from the peak value. And the pause ΔV at which the off-voltage drops from the peak value, and detects that either the charge ΔV or the pause ΔV becomes larger than the set value, thereby detecting full charge. Further, the charging method according to the present invention provides a secondary battery
1 until the set time elapses after charging starts.
Ignore full charge detection with electricity ΔV and fully charge only with pause ΔV
Is detected .

【0009】本発明の請求項2の二次電池の充電方法
は、オン電圧のΔVを検出して満充電と判定する充電Δ
V値を、オフ電圧の電圧が上昇する勾配で切り換える。
オフ電圧の上昇勾配がオフ設定勾配よりも大きくなる
と、充電ΔV値を小さく設定する。
According to a second aspect of the present invention, there is provided a method for charging a rechargeable battery, comprising the steps of:
The V value is switched at a rate at which the voltage of the off-state voltage increases.
When the rising slope of the off-state voltage is larger than the off-setting slope, the charging ΔV value is set to be small.

【0010】本発明の請求項3の二次電池の充電方法
は、二次電池1の充電を開始してから設定時間が経過し
た後、オン電圧の電圧上昇勾配がオン設定勾配よりも大
きくなるまでは、充電ΔVでの満検出を無視して休止Δ
Vのみで満充電を検出する。オン電圧の電圧上昇勾配
が、オン設定勾配よりも大きくなった後は、充電ΔVと
休止ΔVの両方を検出して、満充電を検出する。
In the method of charging a secondary battery according to a third aspect of the present invention, the voltage rising gradient of the ON voltage becomes larger than the ON setting gradient after a set time has elapsed since the charging of the secondary battery 1 was started. Until ignoring full detection at charging ΔV, pause Δ
Full charge is detected only with V. After the voltage rising gradient of the ON voltage becomes larger than the ON setting gradient, full charging is detected by detecting both the charging ΔV and the pause ΔV.

【0011】[0011]

【発明の実施の形態】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二次電池の充電方法を例
示するものであって、本発明は充電方法を以下のものに
特定しない。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. However, the following examples illustrate a charging method of a secondary battery for embodying the technical idea of the present invention, and the present invention does not specify the charging method as follows.

【0012】さらに、この明細書は、特許請求の範囲を
理解しやすいように、実施例に示される部材に対応する
番号を、「特許請求の範囲の欄」、および「課題を解決
するための手段の欄」に示される部材に付記している。
ただ、特許請求の範囲に示される部材を、実施例の部材
に特定するものでは決してない。
Further, in this specification, in order to make it easier to understand the claims, the numbers corresponding to the members shown in the embodiments will be referred to as "claims" and "claims". In the column of “means”.
However, the members described in the claims are not limited to the members of the embodiments.

【0013】図2は本発明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、充電用電源2と、パル
ス充電スイッチング素子4A、4B、4C、4Dと、パ
ルス充電スイッチング素子4A、4B、4C、4Dと充
電用電源2を制御する制御回路3とを備えている。
FIG. 2 shows a charging circuit used in the charging method of the present invention. The charging circuit shown in the figure includes a charging power supply 2, a pulse charging switching element 4A, 4B, 4C, 4D, a pulse charging switching element 4A, 4B, 4C, 4D and a control circuit 3 for controlling the charging power supply 2. Have.

【0014】充電用電源2は、スイッチング電源で、1
00ボルトの交流を整流する整流回路5と、整流回路5
から出力される直流をスイッチングするスイッチング回
路6と、このスイッチング回路6でスイッチングされる
交流を一次側に入力して、入力される電圧を二次電池1
の充電電圧に降下させるトランス7と、トランス7から
出力される交流を整流して直流とするダイオードからな
る整流回路8と、整流回路8の出力電圧で、スイッチン
グ回路6がスイッチングするデューティーを制御するC
V/CC制御9および絶縁用PC回路10とを備えてい
る。
The charging power supply 2 is a switching power supply,
A rectifier circuit 5 for rectifying a 00 volt alternating current;
A switching circuit 6 for switching a DC output from the battery, an AC switched by the switching circuit 6 is input to the primary side, and the input voltage is changed to the secondary battery 1.
, A rectifier circuit 8 composed of a diode that rectifies an alternating current output from the transformer 7 and converts the alternating current to a direct current, and controls an output voltage of the rectifier circuit 8 to control a duty ratio at which the switching circuit 6 switches. C
A V / CC control 9 and an insulating PC circuit 10 are provided.

【0015】パルス充電スイッチング素子4A、4B、
4C、4Dは、一定の周期でオンオフに切り換えられ
て、二次電池1を順番にパルス充電する。図に示すパル
ス充電スイッチング素子4A、4B、4C、4Dはトラ
ンジスタやFETで構成されている。トランジスタのパ
ルス充電スイッチング素子4A、4B、4C、4Dは、
コレクタを互いに接続して、充電用電源2の出力側に接
続される。パルス充電スイッチング素子4A、4B、4
C、4Dを構成する各々のトランジスタのエミッタは、
二次電池1のプラス側に、ベースは制御回路3に接続さ
れる。
The pulse charging switching elements 4A, 4B,
4C and 4D are switched on and off at a constant cycle, and pulse-charge the secondary battery 1 in order. The pulse charging switching elements 4A, 4B, 4C, 4D shown in the figure are composed of transistors and FETs. The transistor pulse charging switching elements 4A, 4B, 4C, 4D
The collectors are connected to each other and connected to the output side of the charging power supply 2. Pulse charging switching elements 4A, 4B, 4
The emitters of the transistors constituting C and 4D are:
On the positive side of the secondary battery 1, the base is connected to the control circuit 3.

【0016】複数のパルス充電スイッチング素子4A、
4B、4C、4Dは、図3に示すように、何れかひとつ
をオン、他をオフ状態に制御して、二次電池1をパルス
充電する。パルス充電スイッチング素子4A、4B、4
C、4Dは、順番にオンに切り換えられて、二次電池1
をB1、B2、B3、B4の順番にパルス充電する。満
充電された二次電池1に接続されるパルス充電スイッチ
ング素子4A、4B、4C、4Dは、オンに切り換えら
れるタイミングになってもオフに制御される。
A plurality of pulse charging switching elements 4A,
4B, 4C, and 4D, one of them is turned on and the other is turned off, and the secondary battery 1 is pulse-charged as shown in FIG. Pulse charging switching elements 4A, 4B, 4
C and 4D are sequentially turned on, and the secondary battery 1
Are pulse-charged in the order of B1, B2, B3, B4. The pulse charging switching elements 4A, 4B, 4C, and 4D connected to the fully charged secondary battery 1 are controlled to be turned off even when it is turned on.

【0017】パルス充電スイッチング素子4A、4B、
4C、4Dは、制御回路3からの出力信号でオンオフに
切り換えられる。トランジスタであるパルス充電スイッ
チング素子4A、4B、4C、4Dは、制御回路3から
ベース電流が流入されるとオン、ベース電流が遮断され
るとオフ状態となる。FETのパルス充電スイッチング
素子は、ゲートに電圧が印加されるとオン、ゲート電圧
が印加されない状態でオフに制御される。
The pulse charging switching elements 4A, 4B,
4C and 4D are switched on and off by an output signal from the control circuit 3. The pulse charging switching elements 4A, 4B, 4C, and 4D, which are transistors, are turned on when a base current flows from the control circuit 3 and turned off when the base current is cut off. The pulse charging switching element of the FET is controlled to be turned on when a voltage is applied to the gate, and turned off when no gate voltage is applied.

【0018】制御回路3は、4組のパルス充電スイッチ
ング素子4A、4B、4C、4Dをオンオフに切り換え
て、二次電池1をパルス充電する状態を制御する。制御
回路3はマイコンと、電池電圧を検出してアナログ電圧
をデジタル電圧に変換するA/Dコンバータを内蔵して
いる。マイコンには、A/Dコンバータから、各二次電
池1(図においてB1ないしB4)の電圧が入力され
る。マイコンは、入力された電池電圧を演算して、パル
ス充電スイッチング素子4A、4B、4C、4Dを制御
する。さらに、制御回路3はタイマーも内蔵しており、
タイマーと電池電圧でパルス充電スイッチング素子4
A、4B、4C、4Dを制御する。
The control circuit 3 switches the four sets of pulse charging switching elements 4A, 4B, 4C, and 4D on and off to control the state in which the secondary battery 1 is pulse-charged. The control circuit 3 includes a microcomputer and an A / D converter that detects a battery voltage and converts an analog voltage into a digital voltage. The voltage of each secondary battery 1 (B1 to B4 in the figure) is input to the microcomputer from the A / D converter. The microcomputer calculates the input battery voltage and controls the pulse charging switching elements 4A, 4B, 4C, 4D. Further, the control circuit 3 has a built-in timer,
Pulse charging switching element 4 with timer and battery voltage
A, 4B, 4C, and 4D are controlled.

【0019】制御回路3は、充電している二次電池1の
オン電圧と、充電を休止しているオフ電圧の両方を検出
して、各二次電池1のオン電圧がピーク値から降下する
充電ΔVと、オフ電圧がピーク値から降下する休止ΔV
の両方を検出する。充電ΔVと休止ΔVのいずれかが設
定値よりも大きくなることを検出すると、制御回路3
は、二次電池1が満充電されたと判定して、充電用電源
2とパルス充電スイッチング素子4A、4B、4C、4
Dを制御する。
The control circuit 3 detects both the ON voltage of the secondary battery 1 being charged and the OFF voltage of which the charging is suspended, and the ON voltage of each secondary battery 1 drops from the peak value. Charge ΔV and rest ΔV at which off-voltage drops from the peak value
To detect both. When detecting that either the charge ΔV or the pause ΔV becomes larger than the set value, the control circuit 3
Determines that the secondary battery 1 has been fully charged, and determines that the charging power source 2 and the pulse charging switching elements 4A, 4B, 4C, 4
Control D.

【0020】パルス充電される二次電池1は、図4に示
すように、オン電圧とオフ電圧が変化する。オン電圧
は、充電を開始した最初に急激に上昇する。その後、緩
やかに低下し、その後再び上昇してピーク電圧となり、
その後にΔV低下して満充電される。オフ電圧は、充電
を開始したときに急激に上昇することなく、次第に上昇
してピーク電圧まで上昇し、さらに充電するとΔV低下
する。
As shown in FIG. 4, the pulse-charged secondary battery 1 changes its on-voltage and off-voltage. The on-voltage rises sharply at the beginning of charging. After that, it gradually decreases and then rises again to the peak voltage,
Thereafter, the voltage is reduced by ΔV to be fully charged. The off-voltage does not rise sharply when charging is started, but gradually rises and rises to a peak voltage, and further decreases by ΔV when further charging is performed.

【0021】オン電圧は、充電を開始した最初にピーク
電圧まで上昇した後に降下する。この電圧変化は、オン
電圧のΔV降下に似ている。制御回路3が、ここの電圧
変化を、ΔV降下による満充電と判定すると、満充電を
正確に検出できなくなる。この弊害を防止するために、
二次電池1の充電を開始してからタイマーの設定時間が
経過するまでは、オン電圧のΔV降下である、充電ΔV
での満充電検出を無視する。この時間帯においては、休
止ΔVのみで満充電を検出する。図4はタイマーの設定
時間を10分に設定している。
The ON voltage rises to the peak voltage at the beginning of charging and then drops. This voltage change is similar to the ΔV drop of the ON voltage. If the control circuit 3 determines that the voltage change is a full charge due to the ΔV drop, the full charge cannot be accurately detected. To prevent this evil,
From the start of the charging of the secondary battery 1 to the lapse of the timer set time, the charging ΔV
Ignore full charge detection at. In this time zone, full charge is detected only by the pause ΔV. In FIG. 4, the set time of the timer is set to 10 minutes.

【0022】タイマーの設定時間が経過した後は、充電
ΔVで二次電池1の満充電を検出することもできる。図
4の充電方法は、二次電池1の充電を開始してからタイ
マーの設定時間が経過してから、オン電圧が最低値から
設定された電圧上昇し、あるいは、オン電圧の電圧上昇
勾配が、オン設定勾配よりも大きくなるまでは、充電Δ
Vでの満充電検出を無視し、休止ΔVのみで満充電を検
出する。
After the set time of the timer has elapsed, the full charge of the secondary battery 1 can be detected by the charge ΔV. In the charging method shown in FIG. 4, after the set time of the timer elapses after the charging of the secondary battery 1 is started, the ON voltage rises from the minimum value by a set voltage, or the voltage rise gradient of the ON voltage decreases. , Charging Δt until it becomes larger than the ON set gradient.
Full charge detection at V is ignored, and full charge is detected only at pause ΔV.

【0023】オン電圧が最低値から設定電圧上昇し、あ
るいは、電圧上昇勾配がオン設定勾配よりも大きくなっ
た後は、充電ΔVと休止ΔVの両方を検出して、満充電
を検出する。図は、オン電圧が最低値まで低下した後、
最低値から10mV/cell上昇したときに、オン電
圧の充電ΔVで満充電の検出を開始している。オン電圧
が最低値から上昇したことを検出するのではなくて、オ
ン電圧の上昇勾配をオン設定勾配に比較して、オン電圧
の充電ΔVによる満充電検出を開始することもできる。
このとき、オン設定勾配は、たとえば、10mV/ce
ll・secに設定される。
After the ON voltage rises from the minimum value to the set voltage, or after the voltage rise gradient becomes larger than the ON set gradient, full charge is detected by detecting both charging ΔV and pause ΔV. The figure shows that after the on-voltage drops to the minimum value,
When the voltage rises by 10 mV / cell from the minimum value, the detection of the full charge is started at the ON voltage charge ΔV. Instead of detecting that the on-voltage has risen from the minimum value, it is also possible to compare the rising gradient of the on-voltage with the on-set gradient and start full-charge detection based on the charging ΔV of the on-voltage.
At this time, the ON setting gradient is, for example, 10 mV / ce.
ll · sec.

【0024】制御回路3は、オン電圧の電圧上昇勾配
が、オン設定勾配よりも大きくなった後は、充電ΔVを
検出して満充電を検出するが、満充電と判定する充電Δ
Vは、二次電池1が満充電に近いときに小さく切り換え
られる。充電ΔV値は、オフ電圧の電圧が上昇する勾配
で切り換えられる。オフ電圧の上昇勾配がオフ設定勾配
よりも大きくなると、二次電池1が満充電に近いと判断
して、充電ΔV値を小さく設定する。オフ設定勾配は、
たとえば、10mV/cellに設定され、充電ΔV値
は、たとえば、満充電に近くなったときに、40mV/
cellから20mV/cellに切り換えられる。
After the voltage rise gradient of the ON voltage becomes larger than the ON set gradient, the control circuit 3 detects the charge ΔV to detect the full charge.
V is switched to a small value when the secondary battery 1 is almost fully charged. The charging ΔV value is switched at a rate at which the voltage of the off-state voltage increases. When the rising slope of the off-state voltage becomes larger than the off-setting slope, it is determined that the secondary battery 1 is almost fully charged, and the charging ΔV value is set to be small. The off set slope is
For example, it is set to 10 mV / cell, and the charging ΔV value becomes, for example, 40 mV / cell when the battery is almost fully charged.
Switching from cell to 20 mV / cell.

【0025】制御回路3のマイコンは、図5のフローチ
ャートで二次電池1を充電する。 [N=1のステップ] 制御回路3は、図3に示すように、パルス充電スイッチ
ング素子4A、4B、4C、4Dを順番にオンオフに切
り換えて、二次電池1をパルス充電する。パルス充電ス
イッチング素子4A、4B、4C、4Dのオン時間は、
たとえば、0.5秒、オフ時間は1.5秒に設定され
る。ただし、本発明の充電方法は、オン時間を0.1〜
2秒の範囲に設定することもできる。オフ時間は、オン
時間の3〜10倍に設定される。たとえば、n個の二次
電池1を一緒に充電する装置は、一緒に充電する二次電
池1を順番にパルス充電するために、オフ時間をオン時
間の(n−1)倍に設定する。
The microcomputer of the control circuit 3 charges the secondary battery 1 according to the flowchart of FIG. [Step of N = 1] As shown in FIG. 3, the control circuit 3 turns on and off the pulse charging switching elements 4A, 4B, 4C, and 4D in order to pulse-charge the secondary battery 1. The ON time of the pulse charging switching elements 4A, 4B, 4C, 4D is
For example, 0.5 seconds and the off time are set to 1.5 seconds. However, in the charging method of the present invention, the on-time is set to 0.1 to
It can be set in the range of 2 seconds. The off time is set to 3 to 10 times the on time. For example, a device that charges n secondary batteries 1 together sets the off time to (n−1) times the on time in order to pulse charge the secondary batteries 1 to be charged together in sequence.

【0026】[N=2のステップ] 制御回路3は、A/Dコンバータから入力される、オフ
電圧を検出し、オフ電圧がピーク電圧から降下する休止
ΔVを検出し、この値が設定値である20mV/cel
l以上かどうかを判定する。休止ΔVが20mV/ce
llよりも大きいと、満充電と判定して充電を停止して
満充電を表示する。満充電と判定された二次電池1に接
続されるパルス充電スイッチング素子は、オンに切り換
えられず、満充電されない二次電池1に接続されるパル
ス充電スイッチング素子のみがオンに切り換えられて、
順番に全ての二次電池1を満充電する。
[Step of N = 2] The control circuit 3 detects an off-voltage input from the A / D converter, detects a pause ΔV at which the off-voltage drops from the peak voltage, and sets this value to a set value. Some 20mV / cel
1 is determined. Rest ΔV is 20mV / ce
If it is larger than ll, it is determined that the battery is fully charged, the charging is stopped, and the full charge is displayed. The pulse charging switching element connected to the secondary battery 1 determined to be fully charged is not switched on, and only the pulse charging switching element connected to the secondary battery 1 that is not fully charged is switched on.
Fully charge all the secondary batteries 1 in order.

【0027】満充電された二次電池1に接続されるパル
ス充電スイッチング素子は、オンに切り換えられない
が、このとき、他のパルス充電スイッチング素子もオン
に切り換えられない。いずれかの二次電池1が満充電さ
れた後も、制御回路3は、パルス充電スイッチング素子
をオンに切り換えるタイミングを変更することなく、た
とえば、図3に示すように、ch2に接続された二次電
池1が満充電されたときは、この二次電池1に接続され
るパルス充電スイッチング素子4Bを、鎖線で示すよう
にオフの状態として、満充電されないch1、ch3、
ch4に接続される二次電池1に接続されるパルス充電
スイッチング素子4A、4C、4Dを、同じ周期でオン
オフに切り換える。
The pulse charging switching element connected to the fully charged secondary battery 1 is not switched on, but at this time, the other pulse charging switching elements are not switched on. Even after one of the secondary batteries 1 is fully charged, the control circuit 3 does not change the timing of switching on the pulse charging switching element, for example, as shown in FIG. When the secondary battery 1 is fully charged, the pulse charging switching element 4B connected to the secondary battery 1 is turned off as shown by a dashed line, and ch1, ch3,
The pulse charging switching elements 4A, 4C and 4D connected to the secondary battery 1 connected to ch4 are turned on and off at the same cycle.

【0028】[N=3のステップ] 休止ΔVが20mV/cellよりも小さいと、タイマ
ーがカウントを開始し、タイマーの設定時間が経過する
までは、N=2とN=3のステップをループする。タイ
マーの設定時間は、10分に設定している。ただ、タイ
マーの設定時間は10分よりも短く、また、長くするこ
ともできる。
[Step N = 3] If the pause ΔV is smaller than 20 mV / cell, the timer starts counting, and the steps N = 2 and N = 3 are looped until the set time of the timer elapses. . The set time of the timer is set to 10 minutes. However, the setting time of the timer is shorter than 10 minutes, and can be longer.

【0029】[N=4のステップ] タイマーの設定時間が経過すると、オン電圧が最低値か
ら10mV/cell上昇したかどうかを判定する。
[Step N = 4] When the set time of the timer elapses, it is determined whether or not the on-voltage has risen by 10 mV / cell from the minimum value.

【0030】[N=5のステップ] オン電圧が最低値から10mV/cell以上に上昇す
ると、オン電圧の充電ΔVを40mV/cellに設定
し、オン電圧が充電ΔVよりも大きくΔV降下したかど
うかを判定する。充電ΔVが40mV/cellよりも
大きくなると、満充電と判定する。
[Step of N = 5] When the ON voltage rises from the minimum value to 10 mV / cell or more, the charging ΔV of the ON voltage is set to 40 mV / cell, and whether the ON voltage has dropped by ΔV larger than the charging ΔV is determined. Is determined. When the charge ΔV becomes larger than 40 mV / cell, it is determined that the battery is fully charged.

【0031】[N=6のステップ] オン電圧の充電ΔVが40mV/cellよりも小さい
とき、あるいは、オン電圧が最低値から10mV/ce
ll以上に上昇しないときは、休止ΔVが10mV/c
ell高くなる時間が設定時間よりも短くなったかどう
かを判定する。図のフローチャートは、オフ電圧が10
mV/cell上昇するのに要した時間T(n)が、前
回に10mV/cell上昇するのに要した時間T(n
−1)よりも1/1.125よりも短くなったかどうか
を判定する。すなわち、このステップで、オフ電圧の上
昇勾配が、所定のオフ設定勾配よりも大きくなったかど
うかを判定する。オン電圧の上昇勾配が、オフ設定勾配
よりも小さいときは、N=2のステップにループする。
[Step of N = 6] When the charging ΔV of the ON voltage is smaller than 40 mV / cell, or when the ON voltage is 10 mV / ce from the minimum value.
When it does not rise above 11, the pause ΔV is 10 mV / c.
It is determined whether or not the time when the cell becomes higher is shorter than the set time. In the flowchart of FIG.
The time T (n) required to increase mV / cell is the same as the time T (n) required previously to increase 10 mV / cell.
It is determined whether the value is shorter than 1 / 1.125 than -1). That is, in this step, it is determined whether or not the rising slope of the off-state voltage is larger than a predetermined off-setting slope. When the rising gradient of the ON voltage is smaller than the OFF setting gradient, the process loops to the step of N = 2.

【0032】[N=7のステップ] オン電圧の上昇勾配が、オフ設定勾配よりも大きくなる
と、充電ΔVをリセットして40mV/cellから2
0mV/cellに切り換える。
[Step of N = 7] When the rising gradient of the ON voltage becomes larger than the OFF setting gradient, the charging ΔV is reset and the charging ΔV is reset from 40 mV / cell to 2
Switch to 0 mV / cell.

【0033】[N=8のステップ] オフ電圧が、休止ΔVである20mV/cellよりも
低下したかどうかを判定し、休止ΔVよりも降下すると
満充電と判定する。
[Step N = 8] It is determined whether or not the off-voltage has dropped below the pause ΔV of 20 mV / cell, and if it has fallen below the pause ΔV, it is determined that the battery is fully charged.

【0034】[N=9のステップ] オフ電圧が、休止ΔV低下しないときは、オン電圧が、
充電ΔVである20mV/cellよりも低下したかど
うかを判定し、オン電圧が充電ΔVよりも降下すると満
充電と判定する。
[Step of N = 9] When the OFF voltage does not decrease by the pause ΔV, the ON voltage becomes
It is determined whether the charging voltage is lower than 20 mV / cell, which is the charging ΔV, and it is determined that the battery is fully charged when the ON voltage is lower than the charging ΔV.

【0035】[N=10のステップ] オフ電圧が10mV/cell高くなる時間が、前回の
2倍よりも長くなったかどうか、いいかえると、オフ電
圧の上昇カーブがゆるくなったかどうかを判定して、オ
フ電圧の上昇カーブが緩くなったときは、満充電と判定
し、オフ電圧の上昇カーブが緩くならないときは、N=
8のステップにジャンプする。N=10のステップを省
略して、N=9のステップとN=8のステップをループ
させることもできる。
[Step of N = 10] It is determined whether or not the time during which the off-state voltage increases by 10 mV / cell is longer than twice the previous time, in other words, whether or not the rising curve of the off-state voltage has become loose. When the off-voltage rise curve becomes gentle, it is determined that the battery is fully charged. When the off-voltage rise curve does not become loose, N =
Jump to step 8. It is also possible to omit the step of N = 10 and loop the steps of N = 9 and N = 8.

【0036】[0036]

【発明の効果】本発明の二次電池の充電方法は、二次電
池の過充電を防止して、正確に満充電を検出できる特長
がある。それは、本発明の充電方法が、パルス充電して
いる二次電池のオン電圧と、充電を休止しているオフ電
圧の両方を検出すると共に、オン電圧がピーク値から降
下する充電ΔVと、オフ電圧がピーク値から降下する休
止ΔVの両方を検出して、充電ΔVと休止ΔVのいずれ
かが設定値よりも大きくなることを検出して、満充電を
検出しているからである。このようにして満充電を検出
する本発明の充電方法は、オン電圧とオフ電圧の電池特
性を利用して、充電ΔVと休止ΔVのいずれかを設定値
と比較することにより、より正確に満充電を検出して、
過充電を有効に防止できる特長が実現できる。
The method for charging a secondary battery according to the present invention has the advantage that overcharge of the secondary battery can be prevented and full charge can be accurately detected. That is, the charging method of the present invention detects both the ON voltage of the secondary battery that is pulse-charging and the OFF voltage that suspends the charging, and also determines the charging ΔV at which the ON voltage drops from the peak value, This is because full charge is detected by detecting both the pause ΔV in which the voltage drops from the peak value and detecting that either the charge ΔV or the pause ΔV becomes larger than the set value. The charging method of the present invention for detecting full charge in this manner makes use of the battery characteristics of the ON voltage and the OFF voltage to more accurately charge the battery by comparing either the charging ΔV or the pause ΔV with a set value. Detects charging,
Features that can effectively prevent overcharging can be realized.

【0037】さらに、本発明の請求項2の二次電池の充
電方法は、より正確に満充電を検出できる特長がある。
それは、この充電方法が、オン電圧のΔVを検出して満
充電と判定する充電ΔV値を、オフ電圧の電圧が上昇す
る勾配で切り換えているからである。この充電方法は、
オフ電圧の上昇勾配がオフ設定勾配よりも大きくなる
と、二次電池が満充電に近いと判断して、充電ΔV値を
小さく設定している。したがって、正確に満充電を検出
して、過充電を確実に防止できる特長がある。
Further, the method of charging a secondary battery according to the second aspect of the present invention has a feature that a full charge can be detected more accurately.
This is because this charging method switches the charging ΔV value that determines the full charge by detecting the ON voltage ΔV at a gradient in which the OFF voltage rises. This charging method is
When the rising slope of the off-state voltage is larger than the off-setting slope, it is determined that the secondary battery is almost fully charged, and the charging ΔV value is set small. Therefore, there is a feature that the full charge can be accurately detected and the overcharge can be reliably prevented.

【0038】さらに、本発明の二次電池の充電方法は、
充電開始時における満充電の誤判定を有効に防止できる
特長がある。それは、この充電方法が、二次電池の充電
を開始してから設定時間が経過するまでは、充電ΔVで
の満充電検出を無視し、休止ΔVのみを検出して満充電
を検出しているからである。この充電方法は、充電を開
始した最初のオン電圧における電圧変化を、満充電の充
電ΔVと間違って判定することがない。この時間帯にお
いては、電圧変化の少ないオフ電圧の休止ΔVのみで満
充電を検出しているので、満充電を誤判定することなく
正確に検出できる。
Further, the method for charging a secondary battery according to the present invention comprises:
There is a feature that erroneous determination of full charge at the start of charging can be effectively prevented. This is because the charging method ignores the detection of the full charge at the charge ΔV and detects only the pause ΔV to detect the full charge until the set time elapses after the charging of the secondary battery is started. Because. According to this charging method, the voltage change at the first ON voltage at which charging is started is not erroneously determined as the fully charged charging ΔV. In this time zone, full charge is detected only by the off-state pause ΔV with a small voltage change, so that full charge can be accurately detected without erroneous determination.

【0039】さらにまた、本発明の請求項3の二次電池
の充電方法は、充電を開始してから設定時間が経過した
後、オン電圧の電圧上昇勾配がオン設定勾配よりも大き
くなるまでは、充電ΔVでの満検出を無視して休止ΔV
のみで満充電を検出し、オン電圧の電圧上昇勾配が、オ
ン設定勾配よりも大きくなった後は、充電ΔVと休止Δ
Vの両方を検出して満充電を検出しているので、充電開
始時における満充電の誤判定が回避されたことを確認し
てから、充電ΔVで満充電を正確に検出できる特長が実
現される。
Further, in the method of charging a secondary battery according to the third aspect of the present invention, after the set time elapses from the start of charging, the voltage rise gradient of the ON voltage becomes larger than the ON set gradient. , Ignoring full detection at charging ΔV, pause ΔV
Only when the full charge is detected, and after the voltage rising gradient of the ON voltage becomes larger than the ON setting gradient, the charging ΔV and the pause Δ
Since full charge is detected by detecting both V, it is possible to confirm that the erroneous determination of full charge at the start of charging has been avoided, and then a feature that the full charge can be accurately detected by the charge ΔV is realized. You.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】二次電池を充電するときの電池電圧の特性を示
すグラフ
FIG. 1 is a graph showing characteristics of a battery voltage when a secondary battery is charged.

【図2】本発明の実施例の二次電池の充電方法に使用す
る充電回路のブロック線図
FIG. 2 is a block diagram of a charging circuit used for a method of charging a secondary battery according to an embodiment of the present invention.

【図3】図2に示す充電回路のパルス充電スイッチング
素子をオンオフに制御する状態を示す図
FIG. 3 is a diagram showing a state in which a pulse charging switching element of the charging circuit shown in FIG. 2 is controlled to be turned on and off.

【図4】本発明の実施例の充電方法で充電される二次電
池のオン電圧とオフ電圧の特性を示すグラフ
FIG. 4 is a graph showing the characteristics of the ON voltage and the OFF voltage of the secondary battery charged by the charging method according to the embodiment of the present invention.

【図5】本発明の実施例の二次電池の充電方法を示すフ
ローチャート図
FIG. 5 is a flowchart illustrating a method for charging a secondary battery according to an embodiment of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…二次電池 2…充電用電源 3…制御回路 4A、4B、4C、4D…パルス充電スイッチング素子 5…整流回路 6…スイッチング回路 7…トランス 8…整流回路 9…CV/CC制御 10…絶縁用PC回路 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Secondary battery 2 ... Charging power supply 3 ... Control circuit 4A, 4B, 4C, 4D ... Pulse charging switching element 5 ... Rectifier circuit 6 ... Switching circuit 7 ... Transformer 8 ... Rectifier circuit 9 ... CV / CC control 10 ... Insulation PC circuit for

───────────────────────────────────────────────────── 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 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (58) Field surveyed (Int.Cl. 7 , DB name) H02J 7/ 00-7/10 H01M 10/44

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 二次電池(1)をパルス充電する充電方法
であって、電池電圧がピーク電圧から降下するΔVを検
出して満充電を検出する充電方法において、充電してい
る二次電池(1)のオン電圧と、充電を休止しているオフ
電圧の両方を検出し、オン電圧がピーク値から降下する
充電ΔVと、オフ電圧がピーク値から降下する休止ΔV
の両方を検出し、充電ΔVと休止ΔVのいずれかが設定
値よりも大きくなることを検出して、満充電を検出し、さらに、二次電池(1)の充電を開始してから設定時間が
経過するまでは、充電ΔVでの満充電検出を無視し、休
止ΔVのみで満充電を検出する ことを特徴とする二次電
池の充電方法。
1. A charging method for pulse charging a secondary battery (1), comprising detecting a full charge by detecting ΔV at which a battery voltage drops from a peak voltage. (1) detecting both the ON voltage and the OFF voltage at which charging is paused, and charging ΔV at which the ON voltage drops from the peak value, and pause ΔV at which the OFF voltage drops from the peak value.
Are detected, one of the charging ΔV and the rest ΔV is detected to be larger than a set value, a full charge is detected, and furthermore, a set time after starting charging of the secondary battery (1) is detected. But
Until elapse, the detection of full charge at charge ΔV is ignored, and
A method for charging a secondary battery, wherein a full charge is detected only by stopping ΔV .
【請求項2】 オフ電圧の上昇勾配がオフ設定勾配より
も大きくなると、充電ΔV値を小さく設定するように構
成されてなる請求項1に記載される二次電池の充電方
法。
2. The method for charging a secondary battery according to claim 1, wherein the charging ΔV value is set to be smaller when the rising slope of the off-state voltage is larger than the off-setting slope.
【請求項3】 二次電池(1)の充電を開始してから設定
時間が経過した後、オン電圧が最低値から設定された電
圧上昇し、あるいは、オン電圧の電圧上昇勾配がオン設
定勾配よりも大きくなるまでは、充電ΔVでの満検出を
無視して休止ΔVのみで満充電を検出し、オン電圧の電
圧上昇勾配が、オン設定勾配よりも大きくなった後は、
充電ΔVと休止ΔVの両方を検出して、満充電を検出す
ることを特徴とする請求項に記載される二次電池の充
電方法。
3. After a set time has elapsed from the start of charging of the secondary battery (1), the on-voltage rises from a minimum value to a set voltage, or the on-voltage rise gradient is an on-set gradient. Until it becomes larger, the full charge is detected only at the pause ΔV, ignoring the full detection at the charge ΔV, and after the voltage rising gradient of the ON voltage becomes larger than the ON setting gradient,
2. The method for charging a secondary battery according to claim 1 , wherein both the charge ΔV and the pause ΔV are detected to detect a full charge.
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