JP3273230B2 - 二次電池のセル数検出方法及びその装置及び二次電池の充電処理方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、二次電池を構成するセ
ルの数を正確に検出する為の方法及び装置に関するもの
であり、更には、当該二次電池を構成するセルの数を正
確に検出した上で当該二次電池に対して最適な充電処理
操作を行う事の出来る充電処理方法及びその充電処理装
置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】一般に鉛蓄電池、ニッケル−カドミウム
電池、ニッケル─水素電池、ニッケル─亜鉛電池更には
リチウムイオン電池といった二次電池（セコンダリ・セ
ル）は、その耐用期間全体を通して何度も再充電処理操
作が繰り返されて使用されるものである。

【０００３】然しながら、係る二次電池の大量普及に伴
い、当該二次電池に対する充電処理操作を効率的に、実
行させる事が必要になってきており、特にユーザーの立
場からは、短時間で正確な満充電が得られる二次電池の
開発と当該二次電池の充電処理操作方法の開発の要求が
高まって来ている。処で、従来に於いては、上記した様
な各種の二次電池に於いては、それらの構造、性能、使
用化学物質等の違いに応じて、互いに異なった充電処理
操作が提供されてはいるが、何れも低電流量を用いて長
時間の充電処理操作を行うものであって、ユーザーの求
める様な短時間の高速充電を達成するものではなかっ
た。

【０００４】又、二次電池に於ける充電量の検出方法に
付いても、各種の方法が提案されてはいるが、何れも正
確生に欠ける為、高速充電処理操作を実現する為の充電
量検出方法を提供するものではなかった。一方、従来公
知の二次電池は、一般的には、１つのセルで構成されて
いるか、又は同一構成、同一公称容量からなる複数個の
セルが１つのパックとして集合されて１体物として使用
されるものである。

【０００５】然しながら、ユーザーが当該二次電池を使
用する場合には、一般的には、当該二次電池が、何個の
セルで構成されているかは、外観的には直接判別出来な
い事が多く、その為充電処理操作を誤って、当該二次電
池を破壊させてしまったり、当該二次電池の寿命を短く
させてしまう等の問題が多発している。又、当該二次電
池に充電処理操作を施す場合には、電池電圧を常時検出
しながら、その電池電圧に応じて当該二次電池の構成セ
ル数を予測して、電池電圧検出用の分圧比をその都度切
り換えるという操作を行わなければならず、操作が煩雑
で時間とコストの掛かる充電処理操作でしかなかった。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、上記
した従来技術の欠点を改良し、二次電池が、単一のセル
により構成されている場合で有っても、又複数個のセル
で構成されている場合で有っても、充電処理操作に於い
て、当該二次電池を構成するセルの数を自動的に正確に
検出すると共に、検出された構成セル数を持つ当該二次
電池に適した充電電流を設定して効率的に且つ高速に当
該二次電池を充電処理する事の出来る充電処理操作方法
及びその装置を提供するものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は上記した目的を
達成するため、基本的には、以下に記載されたような技
術構成を採用するものである。即ち、本発明の第１の態
様としては、内部に配置されたセルの数が不明である二
次電池であって、且つ当該二次電池内部に配置された個
々の当該セルのみの端子電圧を測定出来る構造を持って
いない当該二次電池を充電するに際し、所定の充電量を
当該二次電池に投入して初期充電処理操作を実行する工
程、該投入された充電量に対する所定の割合の放電量を
得る様に、当該二次電池に対して初期放電処理操作を実
行する工程、該二次電池に対する該初期放電処理操作中
に、当該二次電池の出力電圧値を測定する工程、当該二
次電池の出力電圧値の測定値を、デジタル値に変換する
工程、当該初期放電処理開始後であって、当該初期放電
処理が継続されている間における、所定の期間経過後、
その時点に於ける当該デジタル値を記憶する工程、該記
憶された当該デジタル値と、予め準備された、１つ又は
複数個のセルで構成されている二次電池に所定の充放電
処理を実行して得られたセル個数と各セル個数毎に設定
された当該二次電池の出力電圧帯域を対応させたセル個
数判定テーブルとを比較して、当該二次電池を構成する
セルの数を決定し、その結果を表示する工程、とで構成
されている二次電池のセル数検出方法であり、又、本発
明に係る第２の態様としては、所定の充電電流を供給す
る為の電源手段、内部に配置されたセルの数が不明であ
る二次電池であって、且つ当該二次電池内部に配置され
た個々の当該セルのみの端子電圧を測定出来る構造を持
っていない当該二次電池を接続する充放電端子、該二次
電池に対して充電処理操作及び放電処理操作を個別に実
行させる為の充放電処理操作手段、当該放電処理操作中
で且つ、当該初期放電処理操作が開始されてから所定の
時間経過後における該二次電池の出力電圧を検出する電
圧検出手段、該電圧検出手段から出力される当該二次電
池の出力電圧値をデジタル値に変換する変換手段、該変
換手段から出力されるデジタル値を記憶する記憶手段、
該記憶された当該デジタル値と、予め準備された、１つ
又は複数個のセルで構成されている二次電池に所定の充
放電処理を実行して得られたセル個数と各セル個数毎に
設定された当該二次電池の出力電圧帯域を対応させたセ
ル個数判定テーブルとを比較して、当該二次電池を構成
するセルの数を決定するセル数決定手段、とから構成さ
れている二次電池のセル数検出装置である。又、本発明
に係る第３の態様としては、内部に配置されたセルの数
が不明である二次電池であって、且つ当該二次電池内部
に配置された個々の当該セルのみの端子電圧を測定出来
る構造を持っていない当該二次電池を充電するに際し、
所定の充電量を当該二次電池に投入して初期充電処理操
作を実行する工程、該投入された充電量に対する所定の
割合の放電量を得る様に、当該二次電池に対して初期放
電処理操作を実行する工程、該二次電池に対する該初期
放電処理操作中に、当該二次電池の出力電圧値を測定
し、当該測定された二次電池の出力電圧値を、デジタル
値に変換する工程、当該初期放電開始後で、当該初期放
電処理が継続されている間における、所定の期間経過
後、その時点に於ける当該デジタル値に基づいて、予め
準備された、１つ又は複数個のセルで構成されている二
次電池に所定の充放電処理を実行して得られたセル個数
と各セル個数毎に設定された当該二次電池の出力電圧帯
域を対応させたセル個数判定テーブルとを比較して、当
該二次電池を構成するセルの個数を決定するセル数決定
工程、当該セル数決定工程により決定された当該セルの
個数に基づいて、当該二次電池を充電処理する為の新た
な充電電圧値を設定する工程、及び当該新たに設定され
た充電電圧値を用いて、当該二次電池に対して実質的な
充電処理操作を実行する工程、とから構成されている二
次電池の充電処理方法であり、更に、本発明に係る第４
の態様としては、所定の充電電流を供給する為の電源手
段、内部に配置されたセルの数が不明である二次電池で
あって、且つ当該二次電池内部に配置された個々の当該
セルのみの端子電圧を測定出来る構造を持っていない当
該二次電池を接続する充放電端子、該二次電池に対して
充電処理操作及び放電処理操作を個別に実行させる為の
充放電処理操作手段、当該放電処理操作中で且つ、当該
初期放電処理操作が開始されてから所定の時間経過後に
おけ る該二次電池の出力電圧を検出する電圧検出手段、
該電圧検出手段から出力される当該二次電池の出力電圧
値をデジタル値に変換すると共に、当該デジタル値と、
予め準備された、１つ又は複数個のセルで構成されてい
る二次電池に所定の充放電処理を実行して得られたセル
個数と各セル個数毎に設定された当該二次電池の出力電
圧帯域を対応させたセル個数判定テーブルとを比較し
て、当該二次電池を構成するセルの数を決定するセル数
決定手段、当該セル数決定手段により決定された当該セ
ルの個数に基づいて、当該二次電池を充電処理する為の
充電電圧値を新たに設定する充電電圧値設定手段とから
構成されている二次電池の充電処理装置である。

【０００８】

【作用】本発明に係る二次電池のセル数検出方法及びそ
の装置及び二次電池の充電処理方法及びその装置は、上
記した様な技術構成を有しているので、所定の条件下で
実行される初期充電処理操作とそれに引続き実行される
所定の条件下の初期放電処理操作中に於ける当該二次電
池の出力電圧値から、予め定められた条件に基づいて当
該二次電池を構成するセルの個数に対応するデジタル値
に変換処理し、その結果を表示する様にしたものである
ので、ユーザーは、当該二次電池を構成するセルの数が
予め判らなくとも、当該二次電池を構成するセルの数を
自動的に且つ容易に、且つ正確に認識することが可能で
あり、又当該二次電池を構成するセルの数に基づいて、
当該二次電池を再充電処理操作するに際して、適切な充
電電圧或いは充電レートを設定し、効率的に且つ短時間
で充電処理操作を実行する事が可能となる。

【０００９】

【実施例】以下に、本発明に係る二次電池のセル数検出
方法及び二次電池の充電処理方法の具体例の構成を図面
を参照しながら詳細に説明する。即ち、本発明の第１の
態様としての二次電池のセル数検出方法は、基本的に
は、例えば１個若しくは複数個のセルで構成されている
二次電池を充電するに際し、所定の充電量を当該二次電
池に投入して初期充電処理操作を実行する第１の工程、
該投入された充電量に対する所定の割合の放電量を得る
様に、当該二次電池に対して初期放電処理操作を実行す
る第２の工程、該二次電池に対する該初期放電処理操作
中に、当該二次電池の出力電圧値を測定し、測定された
当該二次電池の出力電圧値を、当該二次電池を構成する
セルの個数に対応するデジタル値に変換する第３の工
程、当該初期放電処理開始後所定の期間経過後、その時
点に於ける当該デジタル値をラッチする第４の工程、当
該ラッチされたデジタル値に基づいて、当該二次電池を
構成するセルの数を表示する第５の工程とで構成されて
いる。

【００１０】即ち、当該二次電池を構成するそれぞれの
バッテリセルの電圧は、それぞれが作動する為の特定の
電圧範囲を有しており、一般的には例えば１Ｖから２Ｖ
の間の範囲を示すものである。特に、ニッケルカドミウ
ム電池（NiCAD)セル或いはニッケル水素電池(NiMH)セル
等に於いては、化学的に最大Ｖ_MAX が１．３２Ｖになる
ことが知られており、一方、最小電圧Ｖ_MIN は当該電池
の残留容量により一定の値にはならないが、充電電流及
び充電時間によって、１．０Ｖ若しくはそれ以上に設定
することが可能である事が判っている。

【００１１】そこで、１つ若しくは複数のセルが１つの
パックに纏められている場合には、当該パックの作動電
圧は、例えば１Ｖから２Ｖの値をセルの数Ｎだけ乗算し
た値、即ち（１〜２Ｖ）×Ｎとなっていると考えられ
る。具体的には、当該パックが５個のセルで構成されて
いるとすると、当該パックの作動電圧は、５Ｖ〜１０Ｖ
に相当する事になる。

【００１２】又、安全面及びセルが破壊されるのを防止
すると言う観点から当該セルを充電処理操作若しくは放
電処理操作中に於いては上記した電圧範囲を越えて作動
させない様にする事が必要である。従って、充電処理操
作中に於いては、二次電池充電装置は、当該セルの電圧
が上記した特定の範囲を超過した場合には、当該充電処
理操作を停止する様に構成されている事が必要であり、
その為に、二次電池充電装置は、充電処理されるセルの
数を知っている必要がある。 従来では係る機能は、二
次電池充電装置に予めプログラムされているが固定され
た個数のセルのみに対して有効なものであるに過ぎなか
った。

【００１３】然しながら、ある場合には、異なる電圧値
を持った複数個のセルが１つの充電装置に接続される場
合があり、問題と成っていたが、本発明に於いては、二
次電池のバッテリパックの出力端子電圧値を検出して、
実際に外観から当該二次電池を構成するセル数が確認出
来なくとも、自動的に当該パックを構成するセルの数を
識別する事が出来ると同時に、当該二次電池を充電処理
操作するに際して二次電池電圧値を適切な範囲に成るよ
うにマッチさせる様に入力アテネータ比を変更する様に
構成するものであり、１つの充電処理装置を用いて数の
異なる複数個のセルを持つ二次電池を充電処理する事を
可能にしたものである。

【００１４】そこで、本発明に於ける該二次電池のセル
数検出方法の基本的な技術思想は、以下に示す様な点に
存在するものである。即ち、上記した各二次電池は、い
ずれも互いにその構造、使用化学物質等による相違はあ
るが、当該セルをある充電電流を用いてある程度充電し
た後、ある放電電流を用いてある時間の間、放電処理を
行うと、当該セルがある範囲を持った所定の電圧値を示
す事が判明し、係る事実を利用して、当該二次電池パッ
クを構成しているセルの数を判断する様にしたものであ
る。

【００１５】当該セルに対して上記した所定の充電処理
操作と放電処理操作を実行した場合に於いて、当該セル
が放電処理操作中に於いて所定時間が経過した場合に示
す当該電池の出力値は、ある程度の幅をもっており、そ
の最大値Ｖ_MAX とその最小値Ｖ_MIN との関係を利用し
て、当該二次電池を構成する１パック内に配置されてい
る１つ若しくは複数個のセルの個数を判別しようとする
ものである。

【００１６】つまり、基本的には、上記した各セルの放
電処理操作中に於ける出力電圧の幅を利用して、所定の
基準を予め作成しておき、検出された当該二次電池を構
成する１パックの出力電圧を当該基準と比較して、当該
１パックを構成するセルの個数を判断する様にしたもの
である。本発明に係る二次電池のセル数検出方法のより
詳細な具体例を図２を参照しながら説明すると、先ず二
次電池を構成するそれぞれのセル（全く残留容量のない
セル或いは、一部残留容量が存在しているセルの何れで
有っても良い）に対して時刻Ｔ０から、ある一定の期
間、好ましくは短時間、即ち時刻Ｔ１に至る期間Ｈ１に
於いて、所定の充電電流を用いて、初期充電処理操作を
行わせ、当該セルを一定の充電状態に持ち上げた後、時
刻Ｔ１から所定に期間Ｈ２の間、所定の放電電流を用い
て放電処理操作を実行させ、所定の放電処理操作が経過
した時刻Ｔ２に於いて当該セルの出力電圧値を測定する
様にしたものである。

【００１７】勿論、本具体例においては、当該放電処理
操作中、継続的に当該二次電池の出力電圧を検出する操
作を実行させ、所定の放電処理操作時間が経過した時点
でその時点での出力電圧値をラッチ若しくは適宜の記憶
手段に記憶させる様にする物であっても良い事は言うま
でもない。尚、本発明に於いては、当該二次電池の出力
電圧値を適宜のラッチ回路にラッチするもので有っても
よいが、適宜の記憶手段を用いて記憶させるもので有っ
ても良い。

【００１８】又、他の具体例としては、当該所定の放電
処理操作時間が経過した時点でその時点での出力電圧値
を直接適宜の変換手段に供給して、当該二次電池を構成
するセルの個数を表示する様にしたもので有ってもよ
い。本発明に於いては、各セルに対して上記した短時間
の初期充電処理操作を行った後に短時間放電処理操作を
実行しながら、当該セルの出力電圧値をモニターしつ
つ、当該放電処理操作開始後所定に時間が経過した時点
に於ける当該セルの出力電圧値を測定して、その測定電
圧値が前記した様に、予め定められた比較用基準値、つ
まり構成セル１個の場合に示される電圧値の許容幅と当
該構成セルが複数個の場合に於ける当該電圧値の許容幅
を決めた表、データテーブルと比較するか、上記電圧値
の許容幅を適宜のハードウェア的な演算手段若しくはソ
フトウェア的に構成された演算手段により比較演算処理
する事によって、当該二次電池に於ける構成セルの個数
を容易に判断出来るようにしたものである。

【００１９】本発明に係る上記初期充電処理操作に於い
て、使用される充電量は、当該二次電池に於ける公称規
格容量に対する実質的な充電量が所定の割合となる様
に、充電電流と充電時間とを適宜選択決定して使用する
ものである。更に該所定の充電量は、当該二次電池に於
ける公称規格容量に対する実質的な充電量が数％以下、
例えば１〜２％となる様に設定される事が好ましい。

【００２０】又、当該初期充電操作時間Ｈ１は、当該二
次電池に対する実質的な充電処理操作時間よりも短い時
間に設定されている事が望ましく、例えば１０秒程度に
設定されている事が好ましい。更により具体的に例示す
るならば、公称規格容量が１２００ｍＡのニッケルカド
ミウム電池セルを使用する場合には、充電レートを４Ｃ
に設定して、当該充電期間Ｈ１を９秒間に設定して初期
充電処理操作を実行するものである。

【００２１】一方、本発明に係る上記初期放電操作時間
は、当該二次電池に対する実質的な放電処理操作時間よ
りも短い時間に設定されている必要があり、当該初期放
電処理操作期間Ｈ２に於ける所定の放電量は、該初期充
電処理操作に於ける所定の充電量と略同一かもしくか当
該充電量より小さい値の放電量を有するものである事が
望ましい。

【００２２】好ましくは、当該放電量は、該初期充電処
理操作に於ける所定の充電量の数分の１乃至数十分の１
に設定される事が望ましい。より具体的には、該初期放
電処理操作期間Ｈ２に於ける所定の放電量は、該初期充
電処理操作に於ける所定の充電量よりに対して１０％に
設定される事が好ましい。

【００２３】上記の具体的に於いては、放電レートを
０．４Ｃに設定し、当該放電期間Ｈ２を９秒間に設定す
る事によって、初期充電量に対する１０％の放電量を放
電させるものである。上記の初期充放電処理を実行する
事によって、例えば、ニッケルカドミウム電池セル或い
はニッケル水素電池セルの場合に於いては、化学的構造
上の制限から放電処理操作中に於ける出力電圧値の最大
値Ｖ_MAX が、前記した様に１．３２Ｖになり、一方、最
小電圧Ｖ_MIN は当該電池の残留容量により一定の値には
ならないが、上記した初期充放電処理の処理条件を適宜
調整する事によって、図３に示す様に最小電圧Ｖ_MIN を
１．０Ｖから１．２Ｖの間に適宜設定する事が可能であ
る。

【００２４】次に、本発明に於ける二次電池を構成する
セルの個数を判別する方法の具体例に付いて説明する。
即ち、本発明に於いては、上記した初期充放電処理操作
を実行する事によって各セルは、放電処理操作中に於い
て前記した様な最大値Ｖ_MAX と最小電圧Ｖ_MINを持つ出
力電圧値帯域を有する事になり、当該二次電池を構成し
ている１つのパック内に包含されている１個乃至複数個
のセルがいずれも同一の公称規格容量を持つ同一タイプ
の二次電池セルであって、略同一の残留容量を有するも
のである場合には、当該パックが示す出力電圧値は、上
記出力電圧値帯域のセル個数倍の値を示す事が予測され
る。

【００２５】仮に、該パックを構成する複数個のセルが
それぞれ異なる残留容量を有するものである場合には、
多少誤差が出る事が予想されるので、別途、各構成セル
の残留容量を略一定にする様な操作を行うことが望まし
い。具体的には、上記した出力電圧値帯域の最大値をＶ
_MAX 、最小電圧をＶ_MIN とし、且つセルの個数をＮとす
ると、セル数を確実に判定出来る最大のＮの値は、以下
の式から求められる。

【００２６】Ｎ×Ｖ_MAX ＜（Ｎ＋１）×Ｖ_MIN 従って、 Ｎ＜Ｖ_MIN ／（Ｖ_MAX −Ｖ_MIN ） そこで、今、ニッケルカドミウム電池セル或いはニッケ
ル水素電池セルの場合に於いては、放電処理操作中に於
ける出力電圧値の最大値Ｖ_MAX が、前記した様に１．３
２Ｖであり、一方、最小電圧Ｖ_MIN は上記した初期充放
電処理の処理条件を適宜調整する事によって、最小電圧
Ｖ_MIN を１．０Ｖに設定したとすると、 Ｎ＜３．１２５ となり、３個迄のセル数を正確に判別する事が可能であ
る事を示している。

【００２７】これは、第１表に示す様に、セル個数と出
力電圧値帯域との関係を見ると、セル個数が３個の場合
のＶ_MAX の値とセル個数が４個の場合のＶ_MIN が極めて
近接しており、その区別が付けがたい事、又セル個数が
４個の場合のＶ_MAX の値とセル個数が５個の場合のＶ
_MIN とが完全にオーバーラップとなっていることから理
解出来る。

【００２８】 第１表 セル個数 Ｖ_MIN 〜 Ｖ_MAX １ １ 〜 １．３２ ２ ２ 〜 ２．６４ ３ ３ 〜 ３．９６ ４ ４ 〜 ５．２８ ５ ５ 〜 ６．６ ６ ６ 〜 ７．９２ ７ ７ 〜 ９．２４ つまり本発明に於いては、上記した構成各セルの出力電
圧値帯域を使用するセル個数の判断方法は、必ずしも全
てのセル数が判別しえるとは限らず、その帯域幅によっ
て、制約を受ける事がある。

【００２９】つまり、セル個数の増大に伴う当該出力電
圧値帯域幅間にオーバーラップが発生する場合があり、
当該オーバーラップが発生した部分に於いては、セルの
個数を正確に判断する事が不可能となる。そのため、初
期充放電処理の処理条件を適宜調整する事によって、最
小電圧Ｖ _MIN を１．０６Ｖに設定したとすると、 Ｎ＜４．０８ となり、４個迄のセル数を正確に判別する事が可能であ
る事を示している。

【００３０】これは、第２表に示す様に、セル個数と出
力電圧値帯域との関係を見ると、セル個数が４個の場合
のＶ_MAX の値とセル個数が５個の場合のＶ_MIN が極めて
近接しており、その区別が付けがたい事、又セル個数が
５個の場合のＶ_MAX の値とセル個数が６個の場合のＶ
_MIN とが完全にオーバーラップとなっていることから理
解出来る。

【００３１】 第２表 セル個数 Ｖ_MIN 〜 Ｖ_MAX １ １．０６ 〜 １．３２ ２ ２．１２ 〜 ２．６４ ３ ３．１８ 〜 ３．９６ ４ ４．２４ 〜 ５．２８ ５ ５．３０ 〜 ６．６ ６ ６．３６ 〜 ７．９２ ７ ７．４２ 〜 ９．２４ 同様に、初期充放電処理の処理条件を適宜調整する事に
よって、最小電圧Ｖ_{MI N} を１．１Ｖに設定したとする
と、 Ｎ＜５ となり、５個迄のセル数を正確に判別する事が可能であ
る事を示し、又初期充放電処理の処理条件を適宜調整す
る事によって、最小電圧Ｖ_MIN を１．１４Ｖに設定した
とすると、 Ｎ＜６．３３ となり、６個迄のセル数を正確に判別する事が可能であ
る事を示し、更には初期充放電処理の処理条件を適宜調
整する事によって、最小電圧Ｖ_MIN を１．１６Ｖに設定
したとすると、 Ｎ＜７．２５ となり、７個迄のセル数を正確に判別する事が可能であ
る事を示している。

【００３２】然しながら、セルに於ける最小電圧値Ｖ
_MIN を大きくする事は、検出しえるセルの個数を多くす
る事が出来る反面、当該セルの最小電圧値Ｖ_MIN に到達
する迄の充放電処理操作時間も長くなる欠点がある。係
る問題を解決する別の方法として、セルの個数が少ない
場合には、例えばセルの個数が６個迄の場合には、セル
の個数一個毎に判別する様にし、セルの個数が６以上の
場合には、８個、１０個、１２個、１４個と言うよう
に、２個毎に増加する個数を検出する様な方法も採用し
える。

【００３３】この場合には、上記した出力電圧値帯域の
最大値をＶ_MAX 、最小電圧をＶ_MINとし、且つセルの個
数をＮとすると、セル数を確実に判定出来る最大のＮの
値は、以下の式から求められる。 Ｎ×Ｖ_MAX ＜（Ｎ＋２）×Ｖ_MIN 従って、 Ｎ＜２×Ｖ_MIN ／（Ｖ_MAX −Ｖ_MIN ） そこで、今、最小電圧Ｖ_MIN を１．０Ｖに設定したとす
ると、 Ｎ＜６．２６ となり、６個迄のセル数を２個毎に正確に判別する事が
可能である事を示している。

【００３４】同様に、最小電圧Ｖ_MIN を１．０６Ｖに設
定したとすると、 Ｎ＜８．１５ となり、８個迄のセル数を２個毎に正確に判別する事が
可能である事を示している。又、最小電圧Ｖ_MIN を１．
１Ｖに設定したとすると、 Ｎ＜１０ となり、１０個迄のセル数を２個毎に正確に判別する事
が可能である事を示している。

【００３５】同様に、最小電圧Ｖ_MIN を１．１４Ｖ及び
１．１６Ｖに設定したとすると、それぞれ、 Ｎ＜１２．６７ Ｎ＜１４．５ となり、１２個迄、及び１４個迄のセル数を２個毎に正
確に判別する事が可能である事を示している。

【００３６】上記具体的に於いて、セルの最小電圧Ｖ
_MIN を１．１４Ｖとなる様に設定した場合には、セルの
個数が１〜６までの間であれば、セル一個毎の増加を判
断出来、７個以上の場合には、８個、１０個１２の様
に、２個ずつの増加を正確に判断する事が可能となる。
本発明に於ける上記したセル個数の判断処理は、例え
ば、上記した第１表或いは第２表に示す様な出力電圧値
帯域とセル個数の対比データを予め適宜のルックアップ
テーブルに記憶させておき、当該パックの出力電圧値の
測定結果を、適宜の演算プログラムを用いて比較演算処
理する事によって、当該パックを構成しているセルの個
数を示すデータに変換して適宜の表示手段に表示する様
にすることが出来、又、上記した第１表或いは第２表に
示す様なそれぞれの出力電圧値帯域の最大値を基準デー
タ値として入力する比較回路手段を各出力電圧値帯域の
それぞれに対応して設けておき、当該パックの出力電圧
値の測定結果を、それぞれの比較回路手段のに入力させ
る様に構成して、当該パックの出力電圧値の測定結果に
基づいて、それぞれの比較回路手段の出力をＯＮ若しく
はＯＦＦとなる様にして、その出力状態の組み合わせに
よって当該セルの個数に対応するデジタルデータに変換
し、その結果を適宜の表示手段に表示する様にしても良
い。図１は、上記した本発明に係る二次電池のセル数検
出方法をソフト的に実行する場合の処理手順を説明する
フローチャートである。

【００３７】即ち、スタート後、ステップ（１）に於い
て、所定の充電レートと充電時間を選択して決定された
所定の充電量を用いて、当該二次電池を構成するパック
に対して初期充電処理操作を開始し、ステップ（２）に
於いて、予め定められた初期充電処理操作時間ｔ１が経
過したか否かを判断し、ＮＯであれば当該ステップ
（２）を繰り返し、ＹＥＳであれば、ステップ（３）に
進んで当該初期充電処理操作を停止し、ステップ（４）
に移り、所定の放電レートと放電時間を選択して決定さ
れた所定の放電量を用いて、当該二次電池を構成するパ
ックに対して初期放電処理操作を開始する。

【００３８】次いで、ステップ（５）に於いて、当該パ
ックの出力電圧の測定が開始され、ステップ（６）に進
んで、当該測定されたパックの出力電圧値を、当該パッ
クを構成するセルの個数に対応するデジタル値に変換す
る。その後ステップ（７）に進み、予め定められた初期
放電処理操作時間ｔ２が経過したか否かを判断しＮＯで
あれば当該ステップ（５）に戻って上記各ステップを繰
り返すが、ＹＥＳであれば、ステップ（８）に進んで、
当該初期放電処理操作時間ｔ２が経過した時点に於ける
該デジタル値をラッチ回路を含む適宜の記憶手段にラッ
チ若しくは記憶し、その後、ステップ（９）に進んで、
当該ラッチ若しくは記憶された当該デジタル値を前記し
た様なルックアップテーブルを参照しながら、比較演算
処理を実行して、ステップ（１０）に於いて、当該パッ
ク電池の出力電圧値から得られたデジタル値が、何れの
出力電圧値帯域に属するかを判断して当該パックを構成
するセルの個数値に変換してセル個数を決定する。

【００３９】尚、本発明に於ける具体例に於いては、当
該デジタル値を記憶手段若しくはラッチ手段に記憶或い
はラッチさせないで直接当該二次電池を構成するセル個
数として表示する事も可能であることは前記した通りで
ある。次いでステップ（１１）に於いて当該結果を、適
宜の表示手段、例えば液晶表示手段、或いは個数表示ラ
ンプ等に表示し、ステップ（１２）に進んで上記放電処
理操作を停止しＥＮＤとなる。

【００４０】一方、上記した本発明に係る二次電池のセ
ル数検出方法をハード的に実行する場合のセル数検出装
置の構成例を図４に示す。即ち、図４は、本発明に係る
セル数検出装置の具体例を示すブロックダイアグラムで
あって、図中、所定の充電電流を供給する為の電源手段
２、二次電池３を接続する充放電端子４、該二次電池３
に対して充電処理操作及び放電処理操作を個別に実行さ
せる為の充放電処理操作手段５、当該放電処理操作中に
該二次電池３の出力電圧を検出する電圧検出手段６、該
電圧検出手段６から出力される当該二次電池の出力電圧
値に基づいて、当該二次電池を構成するセルの個数に対
応するデジタル値に変換する変換手段７、当該変換手段
７の出力値をラッチするラッチ手段８及び必要に応じて
当該二次電池を構成するセルの個数を表示する表示手段
９とから構成されている二次電池のセル数検出装置１が
示されている。

【００４１】図４に於ける該充放電処理操作手段５は、
例えば適宜のタイマー手段５１、適宜の充電用定電流手
段を含む充電処理操作手段５２及び適宜の放電用定電流
手段を含む放電処理操作手段５３とから構成されている
事が望ましく、係る構成によって、当該充放電処理操作
手段５は、予め定められた所定の期間、当該二次電池に
対して初期充電操作を実行させ、その後予め定められた
所定の期間、当該二次電池に対して初期放電操作を実行
させる様に構成されているものである。

【００４２】又、本発明に於いては、該電源手段２と該
充放電処理操作手段５との間には、適宜の電流量調整手
段１０が設けられている事が望ましい。一方、図４に於
ける該二次電池３の出力電圧を検出する電圧検出手段６
の構成は特に限定されるものではなく、公知の電圧検出
手段であれば如何なるものであっても採用する事が可能
である。

【００４３】更に、本発明に於ける当該二次電池を構成
するセルの個数に対応するデジタル値に変換する変換手
段７は、該二次電池の出力電圧を検出する電圧検出手段
６と接続されており、且つ例えば、複数種のしきい値を
有し、当該検出された電圧値のレベルとそれぞれの当該
しきい値とを比較処理して、当該電圧値がいずれのしき
い値を越えているかを演算する手段を更に有している事
が望ましい。

【００４４】その具体的としては、当該変換手段７を比
較演算回路で構成し、前記した様な複数段階に構成され
た出力電圧値帯域群を予め定められた所定の記憶手段７
１にルックアップテーブルの様な形式に記憶させてお
き、当該電圧検出手段６から常時出力される当該パック
の出力電圧値を、上記ルックアップテーブルの値と比較
演算処理させる事によって、二次電池を構成するセルの
個数に対応するデジタル値に変換させる様にしても良
く、又当該二次電池に関して検出された出力電圧値が入
力されると共に、基準電位が互いに異なる様に設定され
た複数個のコンパレータが並列的に配置され、当該各コ
ンパレータの出力データの組み合わせによってデジタル
データに変換する様にしても良い。

【００４５】次に、本発明に係る第２の態様である二次
電池の充電処理方法に付いてその具体的を図面を参照し
ながら説明する。即ち、本発明に係る二次電池の充電処
理方法及びその装置は、上記した第１の態様によって、
或る二次電池を構成するパックに包含されているセルの
個数を確認した後、当該確認されたセルの個数に基づい
て、当該二次電池の充電処理操作を最も適切に各効率的
に実行させる為の、当該二次電池に対する最適充電電圧
値を設定し、当該最適充電電圧値を用いて当該二次電池
を充電処理する様にするものである。

【００４６】従って、図１のフローチャートに付いて追
加説明するならば、上記第２の態様の二次電池の充電処
理方法は、ステップ（１）〜ステップ（１２）迄は、前
記した第１の態様に於ける処理手順と同一であって、更
にステップ（１３）に於いて、決定されたセルの個数に
応じた最適な充電電圧値を設定し、次いでステップ（１
４）に進んで、ステップ（１３）に於いて設定された充
電電圧値を用いて充電処理操作を実行し、充電処理操作
が終了した時点で当該充電処理方法の操作を終了するも
のである。

【００４７】係る第２の態様に於ける二次電池を充電処
理方法を実行する場合の回路構成としては、図４に示す
第１の態様を実行する為の装置の例を示すブロックダイ
アグラムの基本構成と殆ど同一であり、更に該ラッチ手
段８に接続して、当該デジタル値に基づいて、二次電池
を充電処理する為の充電電圧値を新たに設定する充電電
圧値設定手段１１と該二次電池に対して所定の充電処理
操作を行わせる充電処理システム手段１５とが更に設け
られているものである。

【００４８】本発明に係る第２の態様に於いては、該充
電電圧値設定手段１１は、電圧設定回路手段１２と、セ
ルの数に応じて充電電圧値を変化させる機能を有する例
えばアテニュエータ手段１３とから構成されている事が
望ましい。該アテニュエータ手段１３は、例えば複数個
の抵抗手段と複数個のスイッチング手段とから構成され
ており、検出された当該二次電池を構成するセルの個数
の応じて、当該スイッチング手段を適宜ＯＮ、ＯＦＦさ
せて、その組み合わせによって、充電電圧値を変化させ
る様に構成されているものである。

【００４９】つまり、本発明に係る二次電池の充電処理
システムに於いては、当該二次電池を構成するセルの個
数を先ず検出し、当該検出されたセルの個数に応じた、
適正な充電電圧値を設定して、当該二次電池に対して本
格的な充電処理操作を実行させる様にしたものであっ
て、より具体的には、当該二次電池を構成する一つのセ
ルを充電処理操作する場合、例えば出力電圧特性カーブ
を検出しながら当該セルの充電処理操作を実行する事を
基本的な技術思想とするものであって、複数個のセルか
ら構成された当該二次電池を充電処理操作するに際し、
当該二次電池全体の出力電圧値を、１個のセルの出力電
圧値に相当する出力電圧値にまで分圧させて、当該分圧
値を用いて当該二次電池の充電処理操作を制御しようと
するものである。

【００５０】従って、上記アテニュエータ手段１３は、
当該二次電池を構成するセルの個数に応じて、当該セル
一個分の電圧値が発生される様な分圧回路機能を発揮す
るものである。本発明に係る第２の態様に於いて使用さ
れる充電処理システム手段１５は、当該二次電池を充電
処理する為、例えば、出力電圧、充電電流、セルの表面
温度等をパラメータとして使用して、それらの特性カー
ブが所定の状態を示した場合に、当該充電処理操作を停
止させる様にした充電処理方法を使用しても良く、更に
は、本願出願人が既に特願平５−５１６４１６号（国際
公開ＷＯ９３／１９４９６）或いは特願平５−２４３２
２３号（特開平７−７０７６７５）等で提案している充
電処理システムを用いるもので有っても良い。

【００５１】又、本発明に係る二次電池のセル数検出装
置若しくは二次電池の充電処理装置のより具体的な構成
例を図５及び図６を参照しながら以下に詳細に説明す
る。図中、Vin 及び−Vin は、電源との接続端子であ
り、２０は１６Ｖの電圧を発生させる電圧レギュレータ
を構成する。又、当該二次電池３と該電源との接続端子
との間には、充電処理操作時に作動する定電流回路２１
及び放電処理操作時に作動する定電流回路２２とが設け
られている。

【００５２】更に、電源の投入に従って駆動を開始する
タイマー手段５１が設けられており、該タイマー手段５
１には、“Ｌ”レベルのトリガ信号が入力されると１０
秒間、出力Ｑ１がＯＮ状態、即ち“Ｈ”レベルとなるワ
ンショット単安定型マルチバイブレータＵ３ＡとＵ３Ｂ
とが直列に接続された構成を有している。又、二次電池
３の出力電圧値を測定する電池電圧検出手段４に接続さ
れた当該二次電池の出力電圧値をセルの個数に対応する
デジタルデータ値に変換する為の変換手段７として、４
個のコンパレータＵ４Ａ〜Ｕ４Ｄが並列に配置された回
路が示されており、当該各コンパレータＵ４Ａ〜Ｕ４Ｄ
の反転入力端子には、それぞれ上記した当該二次電池の
出力電圧値の測定データが入力され、又当該各コンパレ
ータＵ４Ａ〜Ｕ４Ｄの非反転入力端子には、それぞれ前
記した当該出力電圧値帯域のそれぞれに対応する電圧値
が個別に入力されている。

【００５３】更に、該各コンパレータＵ４Ａ〜Ｕ４Ｄの
出力は、それぞれラッチ手段８に設けられた入力端子部
Ｄ３〜Ｄ０に接続され、該ラッチ手段８の出力は、適宜
の表示手段９に接続されていると同時に、アテニュエー
タを構成する充電電圧値設定手段１１に接続されてお
り、具体的には、当該充電電圧値設定手段１１は、６個
の直列に接続された抵抗Ｒ１３〜Ｒ１８と４個のスイッ
チ手段Ｕ６Ａ〜Ｕ６Ｄとで構成され、前記したラッチ手
段８の出力データが、該４個のスイッチ手段Ｕ６Ａ〜Ｕ
６Ｄの駆動端子に接続されている。

【００５４】従って、本発明に於いては、該ラッチ手段
８の出力データに基づいて該４個のスイッチ手段Ｕ６Ａ
〜Ｕ６ＤがＯＮ又はＯＦＦとなり、その結果抵抗Ｒ１３
〜Ｒ１７と４個のスイッチ手段Ｕ６Ａ〜Ｕ６ＤのＯＮ又
はＯＦＦの組み合わせによって、該抵抗Ｒ１７と抵抗Ｒ
１８との接続ノード部から、所定の分圧比を持った電圧
が出力されるものである。

【００５５】又、図中１５は、公知の充電処理システム
を構成するマイコンであり、トランジスタＴＲＱ１とＴ
ＲＱ４で構成される電源制御手段２３により駆動制御さ
れるものである。尚、ＬＥＤ２４は、充電処理操作中を
示す表示装置であり、又ＬＥＤ２５は、充電処理操作終
了を表示する表示手段である。

【００５６】尚、図５及び図６に示される二次電池の構
成セル数検出装置及び二次電池の充電処理装置に於いて
は、構成セルの数が、４〜６個及び８個並びに１０個の
場合に、正確にその個数を検出出来る様に設計されてい
るものであり、又当該タイマー手段５１に於けるトリガ
ー信号と出力信号Ｑ１、Ｑ２更には該ラッチ手段８に入
力されるクロック信号のタイミング関係の具体例は、図
５の一部に示されている通りである。

【００５７】上記した図５及び図６に示された二次電池
のセル数検出装置及び二次電池の充電処理装置の作動に
付いて以下に説明する。電源がVin と−Vin との間に接
続されると、トランジスタＴＲＱ７がＯＮとなり、その
結果充電処理システム１５に於ける電源（５Ｖ）を除い
て、該装置に於ける全回路の駆動電圧が１６Ｖに設定さ
れる。

【００５８】この時、二次電池３が接続端子間に接続さ
れると、該二次電池の出力電圧値は、該充電電圧値設定
手段１５を構成するアテニュエータの入力端子部、コン
パレータ等で構成される該二次電池の出力電圧値の変換
手段７及びトランジスタＴＲＱ３に供給される。此処
で、該トランジスタＴＲＱ３のベースが当該二次電池に
よって“Ｌ”レベルに引かれる為、当該トランジスタＴ
ＲＱ３がＯＮとなり、その結果トランジスタＴＲＱ５も
ＯＮとなる。

【００５９】その為、容量Ｃ１６を介してタイマー５１
を構成している第１のワンショット単安定型マルチバイ
ブレータＵ３Ａのトリガ端子ＴＲＧ１に“Ｌ”レベルの
信号が入力され、該第１のワンショット単安定型マルチ
バイブレータＵ３Ａの出力端子Ｑ１から１０秒間“Ｈ”
レベルの信号が出力される。又、該第１のワンショット
単安定型マルチバイブレータＵ３Ａの出力端子Ｑ１から
“Ｈ”レベルの信号が出力される事によって、トランジ
スタＴＲＱ６がＯＮとなり、ラッチ手段８を構成してい
る４端子Ｄ−ＴＹＰＥフリップフロップ（aquad D-type
F/F)のクリヤ端子ＣＬＲに“Ｌ”レベルの信号が入力
され、その結果、該ラッチ手段８の記憶内容がクリヤさ
れる事になる。

【００６０】更に、該第１のワンショット単安定型マル
チバイブレータＵ３Ａの出力端子Ｑ１から“Ｈ”レベル
の信号が出力される事によって、トランジスタＴＲＱ２
がＯＮとなり、それによって、定電流回路２１を構成す
る回路Ｕ２の−ＩＮ端子に負の信号が入力されるので、
該定電流回路２１が作動して当該二次電池３に所定の充
電量に基づく充電処理操作が開始される。

【００６１】その後、１０秒が経過すると、該第１のワ
ンショット単安定型マルチバイブレータＵ３Ａの出力端
子Ｑ１から出力される信号が“Ｌ”レベルとなり、トラ
ンジスタＴＲＱ６がＯＦＦとなり、それと同時にトラン
ジスタＴＲＱ２もＯＦＦとなり、それによって、定電流
回路２１もＯＦＦとなるので、当該二次電池３に対する
充電処理操作も停止される。

【００６２】該第１のワンショット単安定型マルチバイ
ブレータＵ３Ａの出力端子Ｑ１から出力される信号が
“Ｌ”レベルとなると該第２のワンショット単安定型マ
ルチバイブレータＵ３Ｂのトリガ端子ＴＲＧ１に“Ｌ”
レベルの信号が入力され、該第２のワンショット単安定
型マルチバイブレータＵ３Ｂの出力端子Ｑ２から１０秒
間“Ｈ”レベルの信号が出力される。

【００６３】又、該第２のワンショット単安定型マルチ
バイブレータＵ３Ｂの出力端子Ｑ２から“Ｈ”レベルの
信号が出力される事によって、トランジスタＴＲＱ１１
がＯＮとなり、更に放電処理操作用の定電流回路２２に
設けられたトランジスタＴＲＱ９をＯＮとなし、それに
よって、該二次電池３に対して抵抗Ｒ４９を介して所定
の放電処理操作が開始される。

【００６４】当該放電処理操作中に於いては、該二次電
池の出力電圧値は、抵抗Ｒ１９とＲ２０によって、当該
二次電池の出力電圧値の１／２に分割されて、該変換手
段７を構成する４個のコンパレータＵ４Ａ〜Ｕ４Ｄの反
転入力端子のそれぞれに入力されており、又、それぞれ
のコンパレータＵ４Ａ〜Ｕ４Ｄの非反転入力端子には、
予め定められた所定の電圧値が基準値として入力されて
いる。

【００６５】本発明に於ける上記具体例に於いては、当
該二次電池の出力電圧値を１／２に分割しているので、
それぞれのコンパレータＵ４Ａ〜Ｕ４Ｄの非反転入力端
子に入力される基準電圧値としては、当該二次電池３に
関して設定される当該出力電圧値帯域の上限を示す電圧
値の１／２の値が採用される事が望ましい。例えば、該
コンパレータＵ４Ａの非反転端子には、２．７Ｖの基準
電圧が入力されており、該コンパレータＵ４Ａの出力
は、当該二次電池の出力電圧値が２．７Ｖを越えた場合
に“Ｌ”レベルとなり、これは当該二次電池の出力電圧
値の５．４Ｖに相当する事になる。

【００６６】同様に、該コンパレータＵ４Ｂの出力は、
当該二次電池の出力電圧値が３．３Ｖを越えた場合に
“Ｌ”レベルとなり、又該コンパレータＵ４Ｃの出力
は、当該二次電池の出力電圧値が４．２Ｖを越えた場合
に“Ｌ”レベルとなり、更に該コンパレータＵ４Ｄの出
力は、当該二次電池の出力電圧値が５．４Ｖを越えた場
合に“Ｌ”レベルとなる様に設定されている。

【００６７】それぞれの二次電池の検出出力電圧値は、
６．６Ｖ、８．４Ｖ、１０．８Ｖをそれぞれ検出してい
るものである事は上記した通りである。上記したそれぞ
れのコンパレータＵ４Ａ〜Ｕ４Ｄの出力値は、ラッチ手
段８を構成するフリップフロップのＤ３〜Ｄ０端子に各
々供給される。そして、該放電処理操作が開始されてか
ら１０秒が経過すると、該第２のワンショット単安定型
マルチバイブレータＵ３Ｂの出力端子Ｑ２から“Ｌ”レ
ベルの信号が出力される事によって、トランジスタＴＲ
Ｑ１１がＯＦＦとなり、更に放電処理操作用の定電流回
路２２に設けられたトランジスタＴＲＱ９もＯＦＦとな
るので、該二次電池３に対して抵抗Ｒ４９を介して実行
されていた所定の放電処理操作が停止される。

【００６８】一方、トランジスタＴＲＱ１１がＯＦＦと
なる事によって、抵抗Ｒ４２によって該ラッチ手段８を
構成するフリップフロップのクロック端子ＣＬＫを
“Ｈ”レベルに押上て当該ラッチ回路を駆動させ、その
結果、該フリップフロップのＤ３〜Ｄ０端子に入力され
た当該コンパレータのそれぞれの信号がラッチされて当
該フリップフロップの出力端子ＯＱ０〜ＯＱ３に出力さ
れる事になる。

【００６９】係るフリップフロップの出力端子ＯＱ０〜
ＯＱ３の出力信号は、充電電圧値設定手段１１を構成す
る４個のスイッチング手段Ｕ６Ａ〜Ｕ６Ｄのゲート入力
端子に供給される。此処で二次電池を構成するセルの個
数を表示する場合には、該フリップフロップの出力端子
ＯＱ０〜ＯＱ３にそれぞれ出力される信号データの組み
合わせから当該二次電池を構成するセルの数を前記した
方法で決定してその結果を表示手段９に表示する様にし
たものであり、更には、当該方法によって、該二次電池
が内蔵するセルの個数が判明した場合には、その個数と
出力データに応じて、当該スイッチング手段を適宜にＯ
Ｎ又はＯＦＦさせて、抵抗値の組み合わせによって、適
切な減衰抵抗を構成して、最適当該二次電池に要求され
る特定の電圧帯域を設定する様にするものである。

【００７０】該タイマー手段５１に於けるワンショット
単安定型マルチバイブレータＵ３ＡとＵ３Ｂの出力端子
Ｑ１若しくはＱ２がＯＮの状態にある間に、トランジス
タＴＲＱ４のベースに“Ｈ”レベルの信号が印加される
ので、トランジスタＴＲＱ４がＯＮとなり、従ってトラ
ンジスタＴＲＱ１がＯＦＦとなるので、該充電処理シス
テム１５に於けるＶＩＮ端子には電源が供給されない
為、該充電処理システム１５は作動しないが、第２のワ
ンショット単安定型マルチバイブレータＵ３Ｂの出力端
子Ｑ２がＯＦＦの状態になるとトランジスタＴＲＱ４の
ベースに“Ｌ”レベルの信号が印加されるので、トラン
ジスタＴＲＱ４がＯＦＦとなり、トランジスタＴＲＱ１
がＯＮとなるので、該充電処理システム１５に於けるＶ
ＩＮ端子には電源が供給され該充電処理システム１５は
作動を開始する事になる。

【００７１】そして、該充電処理システム１５は、充電
電圧値設定手段１１から、当該二次電池を構成するセル
の個数に応じて当該二次電池の出力電圧を適宜分圧し
て、セル一個分に相当する電圧値に調整された分圧電圧
値がＢＡＴ端子に入力されるので、当該分圧電圧値に基
づいて従来公知の二次電池の充電処理操作を実行するこ
とになる。

【００７２】つまり、入力アテニュエータによりセル一
個分に相当する電圧値に調整された分圧電圧値を用い
て、当該二次電池に対して充電処理操作を開始するもの
である。上記図５及び図６に示された具体的に於ける変
換手段７と充電電圧値設定手段１５とに於ける、抵抗値
と電圧値との関係は、当該二次電池のセルの個数検出方
法若しくは二次電池の充電方法に於いて、セルの個数が
４〜６個、及び８個と１０個である場合を正確に検出出
来る様に設計されている例を示すものである。

【００７３】つまり、当該二次電池を構成するセルの個
数と所定の充電電圧値を設定する為の適正なスイッチン
グ手段Ｕ６Ａ〜Ｕ６Ｄの組み合わせの例を以下の表３に
示す。 第３表 セル個数 スイッチング手段のＯＮ／ＯＦＦ状態 Ｕ６Ｃ Ｕ６Ａ Ｕ６Ｄ Ｕ６Ｂ ４ ＯＮ ＯＮ ＯＮ ＯＮ ５ ＯＮ ＯＮ ＯＮ ＯＦＦ ６ ＯＮ ＯＮ ＯＦＦ ＯＦＦ ８ ＯＮ ＯＦＦ ＯＦＦ ＯＦＦ １０ ＯＦＦ ＯＦＦ ＯＦＦ ＯＦＦ 即ち、上記具体例に於いては、検出された当該二次電池
を構成するセルの数に応じて、該入力アテニュエータの
各スイッチを上記表３の具体例に従ってＯＮ／ＯＦＦさ
せる事により、当該セルの個数に応じた適正な充電電圧
値を自動的に設定し、その設定値を用いて、以後の通常
の充電処理操作を実行する様にするものである。

【００７４】つまり、本発明に於いては、充電処理操作
を実行したい二次電池が存在している場合で、当該二次
電池を構成するセルの数が不明の場合に、従来に於いて
は如何なる適正な充電処理条件を設定するかが問題とな
っているが、本発明に於いては、上記説明により明らか
な様に、当該二次電池の構成セル数を自動的に正確に判
断し、その判断結果に基づいて、適正な充電量を決める
充電電圧値を自動的に設定する事が出来るので、満充電
状態の二次電池を効率的に得られる事が可能となる。

【００７５】次に、本発明に係る二次電池の充電処理操
作方法をソフト的に実行する場合の二次電池の充電処理
装置の一具体例の構成を図７を参照しながら説明する。
即ち、図７は、本発明に係る充電処理操作装置１の他の
具体例の構成を示すブロックダイアグラムで有って、図
中、二次電池３に対する充電端子４、該充電端子４に接
続され、且つ所定の電流源２に接続された充電処理操作
手段２１と放電処理操作手段２２、充電端子４に接続さ
れ当該二次電池の出力電圧を、当該二次電池を構成する
セルの個数に対応して当該二次電池３の充電処理操作を
制御する電圧値を設定する為のアテニュエータ回路１３
及び上記各回路を制御する制御回路７５とから構成され
ており、該制御回路７５は、当該二次電池の出力電圧端
子４に接続され且つアテニュエータ回路１３とも接続さ
れたＡ／Ｄコンバータ７、当該Ａ／Ｄコンバータ７の入
力に応じて、タイマー５１、クロック７４、ＲＡＭ７１
及びＲＯＭ７２等の信号、データに基づいて所定の演算
処理を実行する中央演算手段ＣＰＵ７０並びに並列入出
力（ＰＩＯ）手段７３とから構成されており、該並列入
出力（ＰＩＯ）手段７３から該充電処理操作手段２１と
放電処理操作手段２２及び該アテニュエータ回路１３に
所定の制御信号が出力され、前記した図１に示すソフト
ウェアが実行される事になる。

【００７６】より具体的には、先ず中央演算手段ＣＰＵ
７０より並列入出力（ＰＩＯ）手段７３を介して、所定
の期間、例えば１０秒間、所定の充電電流量を供給する
様に、該充電処理操作手段２１を制御した後、同じく中
央演算手段ＣＰＵ７０より並列入出力（ＰＩＯ）手段７
３を介して、所定の期間、例えば１０秒間、所定の放電
電流量で該二次電池を放電処理する様該放電処理操作手
段２２を制御する。次に、当該放電処理操作が継続され
ている間に、当該二次電池の出力電圧値がＡ／Ｄコンバ
ータ７でデジタル値に変換され中央演算手段ＣＰＵ７０
に入力されると、所定のプログラムに沿って当該二次電
池を構成するセルの個数が演算処理もしくは比較処理さ
れて、場合によっては当該セルの個数の結果を適宜の記
憶手段に記憶させておくき、当該放電処理操作の所定の
期間が経過した時点で、当該セルの個数の結果を並列入
出力（ＰＩＯ）手段７３を介して、適宜の表示手段９に
表示することが可能となる。

【００７７】更には、当該セルの個数の結果を並列入出
力（ＰＩＯ）手段７３を介して、アテニュエータ回路１
３に供給し、充電処理時に使用されるセル個数に応じた
適正な制御電圧を設定する。当該初期充電及び初期放電
処理が終了した後、当該アテニュエータ回路１３によっ
て設定された適正な制御電圧値を用いて当該二次電池の
充電処理操作が開始される。

【００７８】この場合、例えば、複数個のセルで構成さ
れた二次電池３に対して、セル一個分に相当する分圧電
圧値を用いて当該充電処理操作を制御する事が出来る。
その際、当該充電処理操作中に於ける該二次電池の出力
電圧値は先ず該アテニュエータ回路１３を経由してＡ／
Ｄコンバータ７に伝達され、デジタル値に変換された後
に、例えば、所定のセル一個分に相当する出力電圧特性
カーブに従って充電処理操作が実行され、該出力電圧特
性カーブ上の所定の状態が検出された時点で当該充電処
理操作を停止するものである。

【００７９】次に、本発明に係る当該二次電池のセル数
検出方法及び二次電池の充電処理操作方法を実施する為
の他の構成例に付いて、図８及び図９を参照しながら以
下に説明する。図５及び図６に示された本発明の具体例
では、二次電池を構成するセルの数を検出するのに、複
数個のコンパレータを並列に配置して、当該コンパレー
タ群のそれぞれの出力の組合せによりセルの個数をデジ
タル的に変換しているが、本具体例に於いては、複数個
の抵抗群で構成される分圧回路の分圧抵抗値を適宜のス
イッチ手段を適宜制御して、分圧抵抗値を変換させる構
成を採用したものである。

【００８０】即ち、図８に示された二次電池のセル数検
出方法は基本的には、以下の技術構成を有するものであ
る。つまり、１個若しくは複数個のセルで構成されてい
る二次電池を充電するに際し、所定の充電量を当該二次
電池に投入して初期充電処理操作を実行する工程、該投
入された充電量に対する所定の割合の放電量を得る様
に、当該二次電池に対して初期放電処理操作を実行する
工程、該二次電池に対する該初期放電処理操作中に、当
該二次電池の出力電圧値を測定し、当該測定された二次
電池の出力電圧値を、当該二次電池を構成するセルの個
数に対応するデジタル値に変換する工程、当該初期放電
開始後所定の期間経過後、その時点に於ける当該デジタ
ル値に基づいて、充電電圧設定手段に於ける充電電圧値
を設定する工程、及び当該新たに設定された充電電圧値
を用いて、当該二次電池に対して実質的な充電処理操作
を実行する工程、とから構成されている二次電池の充電
処理方法であり、より具体的には、当該測定された二次
電池の出力電圧値を、当該二次電池を構成するセルの個
数に対応するデジタル値に変換する工程は、当該二次電
池の出力電圧値を、少なくとも一部の抵抗に於ける抵抗
値が他の抵抗に於ける抵抗値と異なっている複数個の抵
抗群により分圧せしめると共に、当該分圧値を予め定め
られた所定の分圧値が出力される様に、当該抵抗群の内
少なくとも一部の抵抗群の接続状態を任意に変化させる
ものであり、又当該充電電圧値を設定する工程は、当該
所定の分圧値が出力された時点に於いて、当該分圧値を
該充電電圧設定手段に供給して適正な充電電圧値を設定
する様にするものである。

【００８１】又、上記した本発明に係る二次電池の充電
処理方法に於いては、例えば、当該初期放電開始後所定
の期間経過後、当該二次電池に於ける出力電圧値の分圧
値が、予め定められた所定の電圧値に到達した時点に於
いて、放電操作処理を停止し、セルの個数に関するデジ
タル値を記憶する事なくそのまま当該分圧値を充電電圧
設定手段に供給する様に構成されていても良い。

【００８２】又、本発明に係る二次電池のセル数検出装
置に関し、上記した具体例を実現する構成としては、図
８に示す様に、所定の充電電流を供給する為の電源手段
８１、充電電流量及び放電電流量調整手段８２、二次電
池３を接続する充放電端子８３、該二次電池３に対して
充電処理操作及び放電処理操作を個別に実行させる為の
充放電処理操作手段８５、当該放電処理操作中に該二次
電池３の出力電圧を検出する電圧検出手段８８、該電圧
検出手段８８から出力される当該二次電池３の出力電圧
値に基づいて、当該二次電池を構成するセルの個数に対
応するデジタル値に変換する変換手段８９、とから構成
されており、且つ当該二次電池３を構成するセルの個数
に対応するデジタル値に変換する変換手段８９は、測定
された二次電池３の出力電圧値を、少なくとも一部の抵
抗に於ける抵抗値が他の抵抗に於ける抵抗値と異なって
いる複数個の抵抗群例えば、Ｒ１〜Ｒ４により分圧せし
める分圧回路９０、当該分圧回路９０に於ける該抵抗群
の内少なくとも一部の抵抗群の接続状態を変化させる複
数個のスイッチ手段９１（９１ａ，９１ｂ，９１ｃ
等）、当該各スイッチ手段９１ａ，９１ｂ，９１ｃを個
別に操作する事によって、当該出力分圧値を予め定めら
れた所定の分圧値が出力される様に、当該各スイッチ手
段を制御するスイッチ制御手段９２、及び当該出力分圧
値が予め定められた所定の分圧値に到達した状態を検出
する検出手段９３とから構成されているものである。当
該スイッチ制御手段９２は、バイナリカウンタで構成さ
れ、当該駆動される各スイッチ手段９１（９１ａ，９１
ｂ，９１ｃ等）の組合せを順次選択しえる様に構成され
ているものである。

【００８３】又、上記具体例に於ける当該スイッチ制御
手段９２により選択された駆動される各スイッチ手段９
１（９１ａ，９１ｂ，９１ｃ等）の組合せ状態、つまり
図８に示す具体例に於いては、３個のスイッチ手段９１
ａ，９１ｂ，９１ｃが採用されていることから、最大８
個のスイッチ手段の組合せが表示可能であり、従って８
個のセル数迄判断する事が出来る。

【００８４】従って、上記３個のスイッチ手段９１ａ，
９１ｂ，９１ｃのＯＮ状態を１、ＯＦＦ状態を０と表示
する事にすれば、０００は、全てのスイッチ手段９１
ａ，９１ｂ，９１ｃがＯＦＦ状態である事を示し、１１
１であれば、全てのスイッチ手段９１ａ，９１ｂ，９１
ｃがＯＮ状態である事を示し、０１１であれば、例えば
スイッチ手段９１ａはＯＦＦ状態であるが、スイッチ手
段９１ｂ，９１ｃは何れもＯＮ状態であることを示す事
になるので、後述する様に、当該分圧回路に於いて所定
の分圧電圧値が出力された場合に於ける当該スイッチ手
段の接続状態、つまりＯＮ／ＯＦＦ状態の組合せを調べ
る事によって、当該二次電池が幾つのセルから構成され
ているかを判別する事が可能となる。

【００８５】更に、本発明に於ける上記具体例に於い
て、前記した図８に示す装置と略同一の構成を有するも
のであるが、更に、当該測定された二次電池の出力電圧
値を、当該二次電池を構成するセルの個数に対応するデ
ジタル値に変換する変換手段に当該初期放電開始後所定
の期間経過後、その時点に於ける当該デジタル値に基づ
いて、充電電圧設定手段９４が設けられており、当該二
次電池を本格的に充電処理操作する場合に於ける充電処
理制御用の充電電圧値を設定する様に構成されている。

【００８６】更に、上記した本発明に係る具体例の詳細
と動作に付いて更に詳しく図９を参照しながら説明す
る。先ず図８の二次電池の出力電圧端子を接続する端子
８３に充電処理操作されるべき二次電池３が接続され、
充電処理操作端子９５から当該二次電池３に対して所定
の時間、所定の充電量が供給されて初期充電処理操作が
実行される。（図９のタイミング波形図に於ける波形Ｇ
Ｂ参照のこと） この場合に於ける、初期充電電流と初期充電処理時間
は、前述した各条件がそのまま適用される。

【００８７】その間、当該二次電池の出力電圧は、適宜
の電圧検出手段８８により常時測定され、その結果が、
例えば４個の抵抗Ｒ１〜Ｒ４で構成された分圧回路９０
に供給され、その分圧電圧値がノードＡから出力される
様に構成されている。該分圧回路９０に於いては、抵抗
Ｒ１〜Ｒ３からなる合成抵抗と抵抗Ｒ４と間の抵抗比に
よって分圧値が決定される。

【００８８】その為、少なくとも抵抗Ｒ１〜Ｒ４の少な
くとも一つの抵抗の抵抗値は、他の抵抗の抵抗値と異な
る様に選択されているものであって、細かい分圧値を得
る為には、複数個の抵抗の抵抗値が互いに異なる様に設
定されている事が望ましい。又、上記した各抵抗抵抗Ｒ
１〜Ｒ３は、それぞれ適宜のスイッチ手段９１ａ，９１
ｂ，９１ｃにそれぞれ接続されており、当該スイッチ手
段９１ａ，９１ｂ，９１ｃのそれぞれが任意にＯＮ／Ｏ
ＦＦ制御され、その組合せによって、当該抵抗Ｒ１〜Ｒ
３からなる合成抵抗値を変化させる事が出来る。

【００８９】係るスイッチ手段９１を構成する各スイッ
チ手段９１ａ，９１ｂ，９１ｃは、例えば、アナログス
イッチであってもよく、その他公知のスイッチ手段であ
れば如何なるものでも使用可能である。更に、該各スイ
ッチ手段９１ａ，９１ｂ，９１ｃで構成されるスイッチ
手段９１は、適宜の制御手段９２に接続され、それぞれ
の各スイッチ手段９１ａ，９１ｂ，９１ｃが、個別的、
独立的にＯＮ／ＯＦＦ制御される様に構成されている。
該制御手段９２は、例えばバイナリーカウンタで構成さ
れていても良く、当該カウンタのＱ１出力端子は、該ス
イッチ手段９１ａを制御し、い当該カウンタのＱ２出力
端子は、該スイッチ手段９１ｂを制御し、又、当該カウ
ンタのＱ３出力端子は、該スイッチ手段９１ｃを制御す
る様に接続されている。

【００９０】従って、当該バイナリーカウンタ９２に於
ける各出力端子Ｑ１〜Ｑ３の出力波形は図９の波形Ｑ１
からＱ３にそれぞれ示されている通りとなり、カウンタ
の出力が全て０である場合には、当該分圧回路は機能せ
ず従って当該二次電池の出力電圧値は、当該出力電圧値
検出手段８８で検出された電圧値が、抵抗Ｒ４の電圧降
下分だけ低下した値がノードＡに出力される。

【００９１】係る状態は、図９の波形図に於ける波形Ｇ
Ａの波形に於ける最大の電圧値を示す状態であり、次に
クロックが一発入力されると当該バイナリーカウンタ９
２に於ける出力端子Ｑ１が“Ｈ”レベルとなりスイッチ
手段９１ａがＯＮとなるので、それに接続されている抵
抗Ｒ１が分圧回路９０で有効となり、抵抗Ｒ４と抵抗Ｒ
１との間で分圧が行われる事になるので、当該分圧回路
９０の出力ノードＡの分圧電圧値は図９の波形図に於け
る波形ＧＡに示す様に、波形ＧＡに於ける最大の電圧値
より一段低下した電圧レベルを示す事になる。

【００９２】上記と同様に、当該クロックが入力される
毎に、当該バイナリーカウンタ９２に於ける各出力端子
Ｑ１〜Ｑ３の出力波形の組合せは変化するので、その組
合せに応じて当該各スイッチ手段９１ａ，９１ｂ，９１
ｃが、個別的にＯＮ／ＯＦＦ制御され、それに従って、
当該分圧回路９０の出力ノードＡの分圧電圧値は図９の
波形図に於ける波形ＧＡに示す様に、徐々に低下し、ク
ロックが８個入力されると元の状態に戻って、上記操作
が繰り返される。

【００９３】一方、該分圧回路９０の出力ノードＡの分
圧電圧値は、コンパレータ等で構成される検出手段９３
に入力される。係る検出手段９３に於けるコンパレータ
の非反転入力端子には、所定の電圧値が基準電圧値とし
て入力されており、該分圧回路９０の出力ノードＡの分
圧電圧値は、コンパレータの反転入力端子に入力されて
いる。

【００９４】従って、当該分圧回路９０の出力ノードＡ
の分圧電圧値が、当該基準電圧値と同一若しくはそれ以
下の値となった場合には、該コンパレータから、“Ｈ”
レベルの出力信号Ｂが出力される事になる。より具体的
には、該コンパレータの基準電圧値として、二次電池を
構成するセル一個分に相当する出力電圧値に設定してお
けば、当該二次電池を構成するセル数が不明な場合で
も、当該分圧回路に於ける分圧比を上記カウンタ９２に
よって該スイッチ手段９０を構成する複数個のスイッチ
手段９１ａ，９１ｂ，９１ｃのＯＮ／ＯＦＦ選択状態を
変化させ、当該分圧回路９０の出力ノードＡの分圧電圧
値を、該基準電圧値に一致させる様にすれば、当該分圧
回路９０の出力ノードＡの分圧電圧値が該基準電圧値に
一致した時点に於ける、該スイッチ手段９１ａ，９１
ｂ，９１ｃのＯＮ／ＯＦＦ選択状態が、当該二次電池３
を構成するセルの個数を示す事になる。

【００９５】本具体例に於いては、当該二次電池を構成
するセルの数を５個とした場合の例を示しており、従っ
て、当該カウンタがカウント動作を繰り返す毎に、波形
ＧＢに示す様に、当該二次電池を構成するセル数が５個
に相当する抵抗Ｒ１からＲ３の組合せが選択されたタイ
ミング時に当該検出手段９３から検出出力信号Ｂが出力
される事を示している。

【００９６】本発明に於いては、上記した初期充電処理
操作が時刻Ｔ１で終了し、波形ＧＤが示す様に、時刻Ｔ
１に於いて所定の期間所定の放電量を用いて初期放電処
理操作が行われる。当該初期放電処理操作の各種条件
も、前記した本発明に係る具体例で説明した条件をその
まま使用する事が可能である。

【００９７】その後、所定の初期放電処理操作が時刻Ｔ
２で初期放電処理操作が終了すると、その時点と同時若
しくはその時点以降に於いて波形ＧＢが“Ｈ”レベルと
なった時点で、当該カウンタの動作が停止され、該波形
ＧＢの“Ｈ”レベル信号に基づいて、当該スイッチ手段
９０に於ける各スイッチ手段９１ａ，９１ｂ，９１ｃの
ＯＮ／ＯＦＦ選択状態を適宜の記憶手段に記憶させるか
或いはそのまま適宜の表示手段２００に伝達して、セル
の個数として表示する事が可能である。

【００９８】更に、上記具体例に於いて、二次電池の充
電処理操作を実行する場合には、上記した各回路構成に
加えて、該二次電池３に対して充電処理操作及び放電処
理操作を個別に実行させる為の充電処理操作端子９５を
含む充電処理操作回路８６と放電処理操作端子９６を含
む放電処理操作回路８７とを含む充放電処理操作手段８
５を前記したバイナリカウンタ９２を介して制御するが
設けられているものである。

【００９９】即ち、該バイナリーカウンタ９２各出力端
子Ｑ４〜Ｑ６と前記した検出手段９３の出力信号Ｂ及び
クロック回路１０１のクロック信号とによって該充放電
処理操作が実行されるものである。つまり、該バイナリ
ーカウンタ９２各出力端子Ｑ４とＱ５の出力信号と該検
出手段９３の出力信号Ｂとが３端子入力を有するＮＡＮ
Ｄゲート回路９７に入力され、その出力が２入力端子を
有するＮＡＮＤゲート回路９８の一方の入力端子に入力
され該バイナリーカウンタ９２の出力端子Ｑ６が当該２
入力端子を有するＮＡＮＤゲート回路９８の他方の入力
端子に入力される様に構成されている。

【０１００】今、電源がＯＮとなったか、リセット（Ｒ
ＥＳＥＴ）１０２が操作された場合、該バイナリーカウ
ンタ９２の出力端子Ｑ６が“Ｌ”レベルであるので、充
電処理操作回路８６に設けられている反転回路１０３に
より充電処理操作端子９５には充電電流が供給される様
に構成され、一方該バイナリーカウンタ９２の出力端子
Ｑ６の“Ｌ”レベル信号は同時に該２入力端子を有する
ＮＡＮＤゲート回路９８の一方の入力端子に入力される
ので、当該２入力端子を有するＮＡＮＤゲート回路９８
の他方の入力端子に入力される信号の論理に係わらず当
該ＮＡＮＤゲート回路９８は“Ｈ”レベルの信号を出力
するので、放電処理操作回路８７に設けられている反転
回路１０４により放電処理操作端子９６は放電処理操作
を停止している。

【０１０１】又、該バイナリーカウンタ９２の出力端子
Ｑ６の“Ｌ”レベル信号と該ＮＡＮＤゲート回路９８は
“Ｈ”レベルの信号は共に反転されてＯＲゲート回路９
９の入力端子に入力されるので、該ＯＲゲート回路９９
から波形ＧＥに示す様に“Ｈ”レベルの信号が出力され
ＡＮＤゲート１００の一方の入力端子に入力されるの
で、当該ＡＮＤゲート１００の他方の端子に入力される
クロック回路１０１からのクロック信号に応じたクロッ
ク信号が該ＡＮＤゲート１００の出力から出力され当該
バイナリーカウンタ９２のクロック端子ＣＬＫに入力さ
れ、図９に波形Ｑ１からＱ６のタイミング波形が出力さ
れる事になる。

【０１０２】該バイナリーカウンタ９２の出力端子Ｑ６
の出力信号が“Ｌ”レベルの間、上述した様に初期充電
処理操作が所定の期間継続された後、該バイナリーカウ
ンタ９２の出力端子Ｑ６の出力信号が“Ｈ”レベルに変
化すると、該充電処理操作端子９５には充電電流が供給
が停止されると同時に、該ＮＡＮＤゲート回路９８から
は“Ｌ”レベルの信号が出力されるので、放電処理操作
端子９６には放電電流が供給され、初期放電処理操作が
開始される。

【０１０３】該バイナリーカウンタ９２の出力端子Ｑ６
の出力信号が“Ｈ”レベルに変化しても、該ＯＲゲート
回路９９から出力される波形ＧＥには変化がなく、上記
ＡＮＤゲート１００の出力から出力されるクロック信号
には変化がないので、当該バイナリーカウンタ９２の各
出力端子の動作波形には変化が無い。上記初期放電処理
操作が所定の期間継続された後、該バイナリーカウンタ
９２の出力端子Ｑ４及びＱ５の出力信号が“Ｈ”レベル
であり且つ該検出手段９３の出力信号Ｂが“Ｈ”レベル
である場合にのみ、該３端子入力を有するＮＡＮＤゲー
ト回路９７の出力が“Ｌ”レベルとなり、従って該ＮＡ
ＮＤゲート回路９８からは“Ｈ”レベルの信号が出力さ
れるので該放電処理操作端子９６に於ける放電処理操作
は停止される。

【０１０４】尚、この時点に於ける充電処理操作端子９
５への充電電流の供給は一旦停止される様に設計されて
いる。一方、この時点においては、該ＯＲゲート回路９
９の両入力端子には、共に“Ｈ”レベルの信号が入力さ
れるので、該ＯＲゲート回路９９の出力からは、波形Ｇ
Ｅに示す様に“Ｌ”レベルの信号が出力されるので、該
ＮＡＮＤゲート回路１００からクロック信号が出力され
ないので、当該バイナリーカウンタ９２の各出力端子Ｑ
１〜Ｑ６からは、クロック信号出力が停止される事にな
る。

【０１０５】更に、係る時点に於いて、該分圧回路の出
力であるノードＡの分圧電圧値が決定されるので、当該
各スイッチング手段の設定状態を固定したままその出力
を充電電圧設定手段９４に入力して、当該二次電池を本
格的に充電処理操作を行う場合の制御電圧を設定する事
になる。上記の具体的に於いては、充電電圧設定手段９
４は単にバファー増幅回路が使用されている例を示して
おり、当該ノードＡに於ける分圧値をそのまま充電処理
操作に於ける制御電圧値として使用する例を示したもの
である。

【０１０６】つまり、上記の具体的に於いては、セル一
個分の出力電圧値をモニターしながら例えば当該二次電
池の出力電圧特性カーブを検出しながら充電処理操作を
行う事を示したものである。勿論、係る充電電圧設定手
段９４としては、該分圧回路の出力であるノードＡの分
圧電圧値に基づいて別の制御基準を決定することも可能
である。

【０１０７】

【発明の効果】本発明に係る二次電池のセル数検出方法
及び二次電池の充電処理方法を用いる事によって、二次
電池が、単一のセルにより構成されているか、又複数個
のセルで構成されているか不明である場合で有っても、
当該二次電池を構成するセルの数を自動的に且つ容易
に、且つ正確に認識することが可能であり、又当該二次
電池を構成するセルの数に基づいて、当該二次電池を再
充電処理操作するに際して、適切な充電電圧或いは充電
レートを設定し、効率的に且つ短時間で充電処理操作を
実行する事が可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は、本発明に係る二次電池のセル数検出方
法及び二次電池の充電処理方法の処理手順を示すフロー
チャートである。

【図２】図２は、本発明に係る初期充電及び初期放電の
操作を説明するグラフである。

【図３】図３は、本発明に於ける初期充電により得られ
るセルの出力電圧特性カーブの例を示すグラフである。

【図４】図４は、本発明に係る二次電池のセル数検出方
法及び二次電池の充電処理方法を実行する為のセル数検
出装置及び二次電池の充電処理装置に於ける一具体例の
構成を示すブロックダイアグラムである。

【図５】図５は、本発明に係る二次電池のセル数検出方
法及び二次電池の充電処理方法を実行する為のセル数検
出装置及び二次電池の充電処理装置に於ける他の具体例
の一部の構成を示すブロックダイアグラムである。

【図６】図６は、本発明に係る二次電池のセル数検出方
法及び二次電池の充電処理方法を実行する為のセル数検
出装置及び二次電池の充電処理装置に於ける他の具体例
の一部の構成を示すブロックダイアグラムである。

【図７】図７は、本発明に係る二次電池のセル数検出方
法及び二次電池の充電処理方法をソフトウェア的に実行
する為のセル数検出装置及び二次電池の充電処理装置に
於ける一具体例の構成を示すブロックダイアグラムであ
る。

【図８】図８は、本発明に係る二次電池のセル数検出方
法及び二次電池の充電処理方法の他の具体的の構成を示
すブロックダイアグラムである。

【図９】図９は、図８に於ける具体的で使用される各波
形のタイミングを説明する図である。

【符号の説明】

１…セル数検出装置及び二次電池の充電処理装置 ２…電源 ３…二次電池 ４…充放電端子 ５…充放電処理操作手段 ５１…タイマー手段 ５２…充電処理操作回路 ５３…放電処理操作回路 ６…二次電池のセル電圧検出手段 ７…デジタル値に変換する変換手段 ７１…記憶手段、ルックアップテーブル ８…ラッチ手段 ９…表示手段 １０…電流量調整手段 １１…充電電圧値設定手段 １２…電圧設定回路手段 １３…アテニュエータ回路手段 １５…充電処理システム手段 ８１…電源手段 ８２…電流量調整手段 ８３…出力電圧端子 ８４…二次電池の充電処理操作端子 ８５…充放電放電処理操作回路 ８６…充電処理操作回路 ８７…放電処理操作回路 ８８…二次電池出力電圧測定手段 ８９…二次電池の構成セル数検出手段 ９０…分圧回路 ９１、９１ａ，９１ｂ，９１ｃ……スイッチ手段 ９２…バイナリカウンタ ９３…検出手段 ９４…充電電圧設定手段 ９５…充電処理操作端子 ９６…放電処理操作端子

フロントページの続き (56)参考文献 特開 平２−41627（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−109828（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−76862（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−311662（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−107675（ＪＰ，Ａ) 特開 平９−7643（ＪＰ，Ａ) 実開 昭63−39686（ＪＰ，Ｕ) 国際公開91／15891（ＷＯ，Ａ１) 国際公開93／19496（ＷＯ，Ａ１) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G01R 31/32 - 31/36 H01M 10/42 - 10/48 H02J 7/00 - 7/12 H02J 7/34 - 7/36

Claims (28)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 内部に配置されたセルの数が不明である
   二次電池であって、且つ当該二次電池内部に配置された
   個々の当該セルのみの端子電圧を測定出来る構造を持っ
   ていない当該二次電池を充電するに際し、 所定の充電量を当該二次電池に投入して初期充電処理操
   作を実行する工程、 該投入された充電量に対する所定の割合の放電量を得る
   様に、当該二次電池に対して初期放電処理操作を実行す
   る工程、 該二次電池に対する該初期放電処理操作中に、当該二次
   電池の出力電圧値を測定する工程、 当該二次電池の出力電圧値の測定値を、デジタル値に変
   換する工程、 当該初期放電処理開始後で、当該初期放電処理が継続さ
   れている間における、所定の期間経過後、その時点に於
   ける当該デジタル値を記憶する工程、 該記憶された当該デジタル値と、予め準備された、１つ
   又は複数個のセルで構成されている二次電池に所定の充
   放電処理を実行して得られたセル個数と各セル個数毎に
   設定された当該二次電池の出力電圧帯域を対応させたセ
   ル個数判定テーブルとを比較して、当該二次電池を構成
   するセルの数を決定し、その結果を表示する工程、 とで構成されている事を特徴とする二次電池のセル数検
   出方法。
2. 【請求項２】 該所定の充電量は、当該二次電池に於け
   る公称規格容量に対する実質的な充電量が所定の割合と
   なる様に、充電電流と充電時間とを選択決定して得られ
   るものである事を特徴とする請求項１記載の二次電池の
   セル数検出方法。
3. 【請求項３】 当該初期放電処理操作期間に於ける所定
   の放電量は、該初期充電処理操作に於ける所定の充電量
   と同一若しくはそれより小さい値を有するものである事
   を特徴とする請求項１記載の二次電池のセル数検出方
   法。
4. 【請求項４】 該所定の充電量は、当該二次電池に於け
   る公称規格容量に対する実質的な充電量が２％以下とな
   る様に設定されるものである事を特徴とする請求項２記
   載の二次電池のセル数検出方法。
5. 【請求項５】 当該初期充電操作時間は、当該二次電池
   に対する実質的な充電処理操作時間よりも短い時間に設
   定されている事を特徴とする請求項１乃至４の何れかに
   記載の二次電池のセル数検出方法。
6. 【請求項６】 当該初期放電操作時間は、当該二次電池
   に対する実質的な放電処理操作時間よりも短い時間に設
   定されている事を特徴とする請求項１乃至４の何れかに
   記載の二次電池のセル数検出方法。
7. 【請求項７】 内部に配置されたセルの数が不明である
   二次電池であって、且つ当該二次電池内部に配置された
   個々の当該セルのみの端子電圧を測定出来る構造を持っ
   ていない当該二次電池を充電するに際し、 所定の充電量を当該二次電池に投入して初期充電処理操
   作を実行する工程、 該投入された充電量に対する所定の割合の放電量を得る
   様に、当該二次電池に対して初期放電処理操作を実行す
   る工程、 該二次電池に対する該初期放電処理操作中に、当該二次
   電池の出力電圧値を測定し、当該測定された二次電池の
   出力電圧値を、デジタル値に変換する工程、 当該初期放電開始後、当該初期放電処理が継続されてい
   る間における、所定の期間経過後、その時点に於ける当
   該デジタル値を記憶する工程、 該記憶された当該デジタル値と、予め準備された、１つ
   又は複数個のセルで構成されている二次電池に所定の充
   放電処理を実行して得られたセル個数と各セル個数毎に
   設定された当該二次電池の出力電圧帯域を対応させたセ
   ル個数判定テーブルとを比較して、当該二次電池を構成
   するセルの数を決定する工程、 当該決定されたセル個数に基づいて、充電電圧設定手段
   に於ける充電電圧値を新たに設定する工程、及び当該新
   たに設定された充電電圧値を用いて、当該二次電池に対
   して実質的な充電処理操作を実行する工程、 とから構成されている事を特徴とする二次電池の充電処
   理方法。
8. 【請求項８】 該所定の充電量は、当該二次電池に於け
   る公称規格容量に対する実質的な充電量が所定の割合と
   なる様に、充電電流と充電時間とを選択決定して得られ
   るものである事を特徴とする請求項７記載の二次電池の
   充電処理方法。
9. 【請求項９】 当該初期放電量は、該初期充電処理操作
   に於ける所定の充電量と同一若しくはそれより小さい値
   を有するものである事を特徴とする請求項７記載の二次
   電池の充電処理方法。
10. 【請求項１０】 該所定の充電量は、当該二次電池に於
    ける公称規格容量に対する実質的な充電量が２％以下と
    なる様に設定されるものである事を特徴とする請求項８
    記載の二次電池の充電処理方法。
11. 【請求項１１】 当該初期充電操作時間は、当該二次電
    池に対する実質的な充電処理操作時間よりも短い時間に
    設定されている事を特徴とする請求項７乃至１０の何れ
    かに記載の二次電池の充電処理方法。
12. 【請求項１２】 当該初期放電操作時間は、当該二次電
    池に対する実質的な放電処理操作時間よりも短い時間に
    設定されている事を特徴とする請求項７乃至１０の何れ
    かに記載の二次電池の充電処理方法。
13. 【請求項１３】 所定の充電電流を供給する為の電源手
    段、内部に配置されたセルの数が不明である二次電池で
    あって、且つ当該二次電池内部に配置された個々の当該
    セルのみの端子電圧を測定出来る構造を持っていない当
    該二次電池を接続する充放電端子、該二次電池に対して
    充電処理操作及び放電処理操作を個別に実行させる為の
    充放電処理操作手段、当該放電処理操作開始後で、当該
    初期放電処理が継続されている間における、所定時間経
    過後、その時点での該二次電池の出力電圧を検出する電
    圧検出手段、該電圧検出手段から出力される当該二次電
    池の出力電圧値をデジタル値に変換する変換手段、該変
    換手段から出力されるデジタル値を記憶する記憶手段、
    該記憶された当該デジタル値と、予め準備された、１つ
    又は複数個のセルで構成されている二次電池に所定の充
    放電処理を実行して得られたセル個数と各セル個数毎に
    設定された当該二次電池の出力電圧帯域を対応させたセ
    ル個数判定テーブルとを比較して、当該二次電池を構成
    するセルの数を決定するセル数決定手段、 とから構成されている事を特徴とする二次電池のセル数
    検出装置。
14. 【請求項１４】 当該記憶されているデジタル変換値に
    基づいて、当該二次電池を構成するセルの数を表示する
    表示手段を更に有する事を特徴とする請求項１３記載の
    二次電池のセル数検出装置。
15. 【請求項１５】 当該充放電処理操作手段は、予め定め
    られた所定の期間、当該二次電池に対して初期充電操作
    を実行させ、その後予め定められた所定の期間、当該二
    次電池に対して初期放電操作を実行させる様に構成され
    ている事を特徴とする請求項１３記載の二次電池のセル
    数検出装置。
16. 【請求項１６】 当該セル数決定手段は、該二次電池の
    出力電圧を検出する電圧検出手段と接続されており、且
    つ当該セル個数判定テーブルに基づく複数種のしきい値
    を有し、当該検出された電圧値のレベルとそれぞれの当
    該しきい値とを比較処理して、当該電圧値がいずれのし
    きい値を越えているかを演算する手段を更に有している
    事を特徴とする請求項１３記載の二次電池のセル数検出
    装置。
17. 【請求項１７】 当該二次電池を構成するセルの個数を
    決定するセル数決定手段は、当該二次電池に関して検出
    された出力電圧値が入力されると共に、基準電位が互い
    に異なる様に設定された複数個のコンパレータが並列的
    に配置されている事を特徴とする請求項１６記載の二次
    電池のセル数検出装置。
18. 【請求項１８】 所定の充電電流を供給する為の電源手
    段、内部に配置されたセルの数が不明である二次電池で
    あって、且つ当該二次電池内部に配置された個々の当該
    セルのみの端子電圧を測定出来る構造を持っていない当
    該二次電池を接続する充放電端子、該二次電池に対して
    充電処理操作及び放電処理操作を個別に実行させる為の
    充放電処理操作手段、当該放電処理操作開始後、当該初
    期放電処理が継続されている間における、所定時間経過
    後、その時点での該二次電池の出力電圧を検出する電圧
    検出手段、該電圧検出手段から出力される当該二次電池
    の出力電圧値をデジタル値に変換すると共に、当該デジ
    タル値と、予め準備された、１つ又は複数個のセルで構
    成されている二次電池に所定の充放電処理を実行して得
    られたセル個数と各セル個数毎に設定された当該二次電
    池の出力電圧帯域を対応させたセル個数判定テーブルと
    を比較して、当該二次電池を構成するセルの数を決定す
    るセル数決定手段、当該セル数決定手段により決定され
    た当該セルの個数に基づいて、当該二次電池を充電処理
    する為の充電電圧値を新たに設定する充電電圧値設定手
    段とから構成されている事を特徴とする二次電池の充電
    処理装置。
19. 【請求項１９】 内部に配置されたセルの数が不明であ
    る二次電池であって、且つ当該二次電池内部に配置され
    た個々の当該セルのみの端子電圧を測定出来る構造を持
    っていない当該二次電池を充電するに際し、 所定の充電量を当該二次電池に投入して初期充電処理操
    作を実行する工程、 該投入された充電量に対する所定の割合の放電量を得る
    様に、当該二次電池に対して初期放電処理操作を実行す
    る工程、 該二次電池に対する該初期放電処理操作中に、当該二次
    電池の出力電圧値を測定し、当該測定された二次電池の
    出力電圧値を、デジタル値に変換する工程、 当該初期放電開始後で、当該初期放電処理が継続されて
    いる間における、所定の期間経過後に、その時点に於け
    る当該デジタル値に基づいて、予め準備された、１つ又
    は複数個のセルで構成されている二次電池に所定の充放
    電処理を実行して得られたセル個数と各セル個数毎に設
    定された当該二次電池の出力電圧帯域を対応させたセル
    個数判定テーブルとを比較して、当該二次電池を構成す
    るセルの個数を決定するセル数決定工程、 当該セル数決定工程により決定された当該セルの個数に
    基づいて、当該二次電池を充電処理する為の新たな充電
    電圧値を設定する工程、及び当該新たに設定された充電
    電圧値を用いて、当該二次電池に対して実質的な充電処
    理操作を実行する工程、 とから構成されている事を特徴とする二次電池の充電処
    理方法。
20. 【請求項２０】 当該測定された二次電池の出力電圧値
    を、当該二次電池を構成するセルの個数に対応するデジ
    タル値に変換する工程は、当該二次電池の出力電圧値
    を、少なくとも一部の抵抗に於ける抵抗値が他の抵抗に
    於ける抵抗値と異なっている複数個の抵抗群により分圧
    せしめると共に、当該分圧値を予め定められた所定の分
    圧値が出力される様に、当該抵抗群の内少なくとも一部
    の抵抗群の接続状態を任意に変化させるものであり、又
    当該充電電圧値を設定する工程は、当該所定の分圧値が
    出力された時点に於いて、当該分圧値を該充電電圧設定
    手段に供給して適正な充電電圧値を設定する様にするも
    のである事を特徴とする請求項１９記載の二次電池の充
    電処理方法。
21. 【請求項２１】 内部に配置されたセルの数が不明であ
    る二次電池であって、且つ当該二次電池内部に配置され
    た個々の当該セルのみの端子電圧を測定出来る構造を持
    っていない当該二次電池を充電するに際し、 所定の充電量を当該二次電池に投入して初期充電処理操
    作を実行する工程、 該投入された充電量に対する所定の割合の放電量を得る
    様に、当該二次電池に対して初期放電処理操作を実行す
    る工程、 該二次電池に対する該初期放電処理操作中に、当該二次
    電池の出力電圧値を測定する工程、 当該測定された二次電池の出力電圧値を、少なくとも一
    部の抵抗に於ける抵抗値が他の抵抗に於ける抵抗値と異
    なっている複数個の抵抗群により分圧せしめると共に、
    当該分圧値を予め定められた所定の分圧値が出力される
    様に、当該抵抗群の内少なくとも一部の抵抗群の接続状
    態を任意に変化させる工程、 当該初期放電開始後で、当該初期放電処理が継続されて
    いる間における、所定時間経過後、その時点に於ける当
    該二次電池に於ける出力電圧値の分圧値が、予め定めら
    れた所定の電圧値に到達した時点に於いて、放電操作処
    理を停止し、当該分圧値を充電電圧設定手段に供給する
    工程、及び当該新たに設定された充電電圧値を用いて、
    当該二次電池に対して実質的な充電処理操作を実行する
    工程、 とから構成されている事を特徴とする二次電池の充電処
    理方法。
22. 【請求項２２】 所定の充電電流を供給する為の電源手
    段、内部に配置されたセルの数が不明である二次電池で
    あって、且つ当該二次電池内部に配置された個々の当該
    セルのみの端子電圧を測定出来る構造を持っていない当
    該二次電池を接続する充放電端子、該二次電池に対して
    充電処理操作及び放電処理操作を個別に実行させる為の
    充放電処理操作手段、当該放電処理操作開始後で、当該
    初期放電処理が継続されている間における、所定時間経
    過後、その時点に於ける該二次電池の出力電圧を検出す
    る電圧検出手段、該電圧検出手段から出力される当該二
    次電池の出力電圧値をデジタル値に変換する変換手段、
    当該デジタル値に基づいて、予め準備された、１つ又は
    複数個のセルで構成されている二次電池に所定の充放電
    処理を実行して得られたセル個数と各セル個数毎に設定
    された当該二次電池の出力電圧帯域を対応させたセル個
    数判定テーブルとを比較して、当該二次電池を構成する
    セルの個数を決定するセル数決定手段、 当該セル数決定手段により決定された当該セルの個数に
    基づいて、当該二次電池を充電処理する為の新たな充電
    電圧値を設定する工程、及び当該新たに設定された充電
    電圧値を用いて、当該二次電池とから構成されており、
    且つ当該デジタル値変換手段は、測定された二次電池の
    出力電圧値を、少なくとも一部の抵抗に於ける抵抗値が
    他の抵抗に於ける抵抗値と異なっている複数個の抵抗群
    により分圧せしめる分圧回路、当該分圧回路に於ける該
    抵抗群の内少なくとも一部の抵抗群の接続状態を変化さ
    せる複数個のスイッチ手段、当該各スイッチ手段を個別
    に操作する事によって、当該出力分圧値を予め定められ
    た所定の分圧値が出力される様に、当該各スイッチ手段
    を制御するスイッチ制御手段、及び当該出力分圧値が予
    め定められた所定の分圧値に到達した状態を検出する検
    出手段とから構成されている事を特徴とする二次電池の
    セル数検出装置。
23. 【請求項２３】 当該スイッチ制御手段は、バイナリカ
    ウンタで構成され、当該駆動される各スイッチ手段の組
    合せを順次選択しえる様に構成されている事を特徴とす
    る請求項２２記載の二次電池のセル数検出装置。
24. 【請求項２４】 当該スイッチ制御手段により選択され
    た駆動される各スイッチ手段の組合せ状態から当該二次
    電池を構成するセルの個数を判断してその結果を表示す
    る事を特徴とする請求項２３記載の二次電池のセル数検
    出装置。
25. 【請求項２５】 内部に配置されたセルの数が不明であ
    る二次電池であって、且つ当該二次電池内部に配置され
    た個々の当該セルのみの端子電圧を測定出来る構造を持
    っていない当該二次電池の充電処理装置であって、 所定の充電電流を供給する為の電源手段、二次電池を接
    続する充放電端子、該二次電池に対して充電処理操作及
    び放電処理操作を個別に実行させる為の充放電処理操作
    手段、当該放電処理操作中に該二次電池の出力電圧を検
    出する電圧検出手段、当該測定された二次電池の出力電
    圧値を、デジタル値に変換する変換手段、当該初期放電
    開始後で、当該初期放電処理が継続されている間におけ
    る、所定時間経過後、その時点に於ける当該デジタル値
    に基づいて、予め準備された、１つ又は複数個のセルで
    構成されている二次電池に所定の充放電処理を実行して
    得られたセル個数と各セル個数毎に設定された当該二次
    電池の出力電圧帯域を対応させたセル個数判定テーブル
    とを比較して、当該二次電池を構成するセルの個数を決
    定するセル数決定手段、 当該セル数決定手段により決定された当該セルの個数に
    基づいて、当該二次電池を充電処理する為の新たな充電
    電圧値を設定する手段とから構成されている事を特徴と
    する二次電池の充電処理装置。
26. 【請求項２６】 当該測定された二次電池の出力電圧値
    を、当該デジタル値に変換する手段は、当該二次電池の
    出力電圧値を、少なくとも一部の抵抗に於ける抵抗値が
    他の抵抗に於ける抵抗値と異なっている複数個の抵抗群
    により分圧せしめると共に、当該分圧値を予め定められ
    た所定の分圧値が出力される様に、当該抵抗群の内少な
    くとも一部の抵抗群の接続状態を任意に変化させる構成
    を有するものであり、又当該充電電圧値を設定する手段
    は、当該所定の分圧値が出力された時点に於いて、当該
    分圧値を該充電電圧設定手段に供給する様にするもので
    ある事を特徴とする請求項２５記載の二次電池の充電処
    理装置。
27. 【請求項２７】 当該測定された二次電池の出力電圧値
    を、デジタル値に変換する変換手段は、測定された二次
    電池の出力電圧値を、少なくとも一部の抵抗に於ける抵
    抗値が他の抵抗に於ける抵抗値と異なっている複数個の
    抵抗群により分圧せしめる分圧回路、当該分圧回路に於
    ける該抵抗群の内少なくとも一部の抵抗群の接続状態を
    変化させる複数個のスイッチ手段、当該各スイッチ手段
    を個別に操作する事によって、当該出力分圧値を予め定
    められた所定の分圧値が出力される様に、当該各スイッ
    チ手段を制御するスイッチ制御手段、及び当該出力分圧
    値が予め定められた所定の分圧値に到達した状態を検出
    する検出手段とから構成されている事を特徴とする請求
    項２５記載の二次電池の充電処理装置。セル数検出装
    置。
28. 【請求項２８】 当該スイッチ制御手段は、バイナリカ
    ウンタで構成され、当該駆動される各スイッチ手段の組
    合せを順次選択しえる様に構成されている事を特徴とす
    る請求項２７記載の二次電池の充電処理装置。