JP3322537B2 - 二次電池の充電方法 - Google Patents

二次電池の充電方法

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JP3322537B2 JP23835895A JP23835895A JP3322537B2 JP 3322537 B2 JP3322537 B2 JP 3322537B2 JP 23835895 A JP23835895 A JP 23835895A JP 23835895 A JP23835895 A JP 23835895A JP 3322537 B2 JP3322537 B2 JP 3322537B2
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Japan
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secondary battery
charging
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昌男 山口
浩一 井上
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Sanyo Electric Co Ltd
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    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
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    • Y02E60/10Energy storage using batteries

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  • Tests Of Electric Status Of Batteries (AREA)
  • Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)
  • Secondary Cells (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、負荷が接続された二次
電池の充電方法に関し、特に、二次電池の異常を検出し
て充電を行う二次電池の充電方法に関する。
【0002】
【従来の技術】二次電池を充電するに当っては、短時間
で充電を終了するために、相対的に高い急速充電電流
(例えば、1C〜3Cの充電電流)を二次電池に供給し
て行うのが通常である。この場合、二次電池に内部ショ
ート等の異常が存在していると、前述のように急速充電
電流を供給することは、二次電池の壊滅的な損傷のみな
らず、充電器の損傷を生じてしまう恐れがある。
【0003】そこで、特開昭63−302734号公報
には、急速充電を行う前に予備充電を行う技術が開示さ
れている。斯る開示技術によれば、二次電池の充電を行
う場合、まず二次電池に相対的に低い充電電流を供給し
て予備充電を行う。そして、二次電池の電池電圧がある
一定の比率で増加しない場合、充電動作は中止され、二
次電池が異常であることを表示する。一方、二次電池の
電池電圧が、予備充電において一定の比率で増加する
と、二次電池に急速充電電流を供給して継続的な急速充
電が行われる。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】前述のように、二次電
池の予備充電を行うことによって、二次電池の内部ショ
ート等の異常を検知することができる。
【0005】ところで、二次電池を携帯電話、トランシ
ーバー等の携帯用通信機の電源として使用する場合、二
次電池は携帯用通信機に装着されたまま、即ち、二次電
池は、負荷が接続された状態で充電されることが多い。
このように負荷が接続された二次電池において、前述の
ような二次電池の予備充電の最中に負荷が駆動される
と、負荷の消費電流によって二次電池に流れる予備充電
電流が減少し、あるいは消費電流が予備充電電流よりも
大きいと二次電池から電流が流出する。その結果、二次
電池の電池電圧は、予備充電を行っているにも係わら
ず、全く上昇しないか(図4参照)、または逆に減少し
てしまうため、二次電池に異常がなくても、二次電池が
異常で有ると見做され、充電が停止してしまう。
【0006】この問題点を解決するべく、充電の最初か
ら二次電池に急速充電電流を供給すると、二次電池に内
部ショート等の異常が存在していた場合、二次電池や充
電器に損傷を与えてしまうこととなる。
【0007】そこで、本発明は、負荷が接続された二次
電池を充電するに際し、二次電池の異常を的確に検知す
るものである。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明は、負荷が接続さ
れた二次電池を充電する充電方法において、前記二次電
池を前記負荷の消費電流より大きい充電電流で予備的に
パルス充電するステップと、このパルス充電後の前記二
次電池の電池電圧が所定電圧より大きいか否かを判断す
るステップと、前記電池電圧が前記所定電圧より小さい
と判断すると前記二次電池の充電を終了し、前記電池電
圧が前記所定電圧より大きいと判断すると前記二次電池
所定時間トリクル充電した後急速充電するステップと
を備えたことを特徴としている。
【0009】
【作用】本発明によれば、二次電池の充電を行うに当っ
て、まず、二次電池を負荷の消費電流より大きい充電電
流で予備的にパルス充電する。その後、二次電池の電池
電圧が所定電圧より大きいか否かを判断する。斯る所定
電圧とは、二次電池が内部ショートしていないか否かが
判断できる電圧であり、例えば、1.1V/cellであ
る。
【0010】パルス充電後の二次電池の電池電圧が所定
電圧より低い場合、二次電池は異常であると判断し、以
後の充電動作を終了する。
【0011】一方、二次電池の電池電圧が、前記所定電
圧より大きいと判断されると、二次電池は正常であると
判断し、所定時間トリクル充電した後急速充電電流で急
速充電する。そして、満充電が検出されると、二次電池
の充電を終了する。
【0012】
【実施例】図1は本発明の一実施例を示す回路図であ
る。DC入力端子1より入力されたDC電力は、DC−
DCコンバータ2により所定のDC電圧、DC電流に変
換された後、充電制御トランジスタQ1を経て二次電池
Bに供給される。二次電池Bは、パック電池の形状とさ
れており、これの負荷である電話機本体3を接続してい
る。
【0013】充電制御トランジスタQ1と並列に、トリ
クル充電制御トランジスタQ2、トリクル電流抵抗R3
及び逆流防止ダイオードD1からなる直列回路が接続さ
れている。充電制御トランジスタQ1及びトリクル充電
制御トランジスタQ2は、夫々ベース抵抗R4及びR5
を介してマイコン4に接続されている。
【0014】二次電池Bには、電池電圧を検出するため
の分圧抵抗R1、R2が並列に接続されている。分圧抵
抗R1、R2により検出された電池電圧は、マイコン4
に入力される。マイコン4は斯る電池電圧に応答して、
充電制御トランジスタQ1及びトリクル充電制御トラン
ジスタQ2のオン、オフ動作を制御する。
【0015】なお、本実施例においては、トリクル充電
制御トランジスタQ2は、二次電池Bの充電を行う際、
常時オン状態とされる。
【0016】更に、マイコン4には、充電状態表示用の
表示素子LEDが接続されており、二次電池Bの充電状
態や充電異常等を表示する。
【0017】以下、本発明による充電動作について、図
2及び図3を参照して説明する。まずステップS1にお
いて、負荷である電話機本体3を接続した二次電池Bが
装着されたか否かが検出される。斯る検出は、分圧抵抗
R1、R2にて電池電圧が検出されるか否かにより行っ
たり、または二次電池Bの装着箇所に検出用素子(図示
していない)を配設することにより行われる。
【0018】二次電池Bの装着が検出されると、ステッ
プS2において、マイコン4はトリクル充電制御スイッ
チQ2をオン状態として、二次電池Bにトリクル充電電
流(電流の大きさは、例えばC/10〜C/30に設定
される)を供給すると同時に、充電制御スイッチQ1を
オン、オフして、二次電池Bを電話機本体3の消費電流
より大きい充電電流で予備的なパルス充電を行う。本実
施例においては、パルス充電を行う充電電流は、後に二
次電池Bを急速充電するときの急速充電電流(例えば、
1C〜3C)に設定されており、そして、充電制御スイ
ッチQ1が、1秒間オン、3秒間オフの状態を5回繰り
返す。
【0019】斯る予備的なパルス充電が終了すると、充
電制御スイッチQ1はオフ状態とされる。この時、トリ
クル充電制御トランジスタQ2は、前述のように、オン
状態を継続するため、ステップS3においては、二次電
池Bはトリクル充電されることとなる。続いて、ステッ
プS4において、前述のパルス充電後の二次電池Bの電
池電圧が、ショート判定電圧(本実施例では、1.1V
/cell)より大きいか否かが判断される。
【0020】ショート判定電圧より低いと判断された場
合、ステップS5において、パルス充電が10回(即
ち、ステップS2における充電を2回)行ったか否かが
判断され、そうでない場合には、ステップS2に戻る。
一方、パルス充電を10回行っていた場合には、ステッ
プS6において、二次電池Bが異常であると判断して二
次電池Bの充電を終了すると共に、表示素子LEDに異
常を表示する。
【0021】二次電池Bが正常である場合、ステップS
2におけるパルス充電によって、二次電池Bの電池電圧
は、図3に示すように段階的に上昇し、ショート判定電
圧を越える。従って、ステップS4において、二次電池
Bの電池電圧はショート判定電圧より高いと判断され
る。
【0022】高いと判断されると、本実施例において
は、直ちに急速充電に移行せず、ステップS7におい
て、3分間のトリクル充電が行われる。この理由は以下
の通りである。即ち、充電しようとする二次電池Bが放
電直後である場合、二次電池Bは高温状態となっている
恐れがあり、この状態で直ちに急速充電に移行した場合
には、二次電池Bを劣化させる恐れがある。そこで、3
分間のトリクル充電を行うことによって、二次電池Bの
冷却期間を設けている。
【0023】3分間のトリクル充電が終了すると、ステ
ップS8において、マイコン4が充電制御スイッチQ1
を継続的にオン状態とし、二次電池Bの急速充電が開始
される。急速充電が開始されると、以後、ステップS9
〜S11において、斯る開始から5分間毎に、ステップ
S4と同様に、二次電池Bの電池電圧が、ショート判定
電圧より大きいか否かが判断される。斯るステップは、
急速充電中に二次電池Bに異常が生じていないかどうか
を判断するものである。
【0024】二次電池Bに異常が発生すると、ステップ
S6において、二次電池Bの充電を終了し、二次電池B
の異常を表示する。一方、二次電池Bに異常が発生して
いない場合、ステップS11において、二次電池Bが満
充電に達したか否かが判断され、満充電に達するとステ
ップS12において充電が終了される。
【0025】
【発明の効果】本発明は、負荷が接続された二次電池を
充電する充電方法において、前記二次電池を前記負荷の
消費電流より大きい充電電流で予備的にパルス充電する
ステップと、このパルス充電後の前記二次電池の電池電
圧が所定電圧より大きいか否かを判断するステップと、
前記電池電圧が前記所定電圧より小さいと判断すると前
記二次電池の充電を終了し、前記電池電圧が前記所定電
圧より大きいと判断すると前記二次電池を所定時間トリ
クル充電した後急速充電するステップとを備えているの
で、二次電池や充電器を損傷することなく、二次電池の
異常を確実に検出し、満充電することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例を示す回路図である。
【図2】本発明の一実施例を示すフローチャート図であ
る。
【図3】本発明の一実施例を示す波形図である。
【図4】従来例を示す波形図である。
【符号の説明】
B 二次電池 3 電話機本体 4 マイコン Q1 充電制御スイッチ Q2 トリクル充電制御スイッチ
フロントページの続き (56)参考文献 特開 平1−157233(JP,A) 特開 平6−90531(JP,A) 特開 平7−184327(JP,A) 特開 平5−176472(JP,A) 特開 平7−298504(JP,A) 特開 平4−96627(JP,A) 特開 平4−75433(JP,A) 特開 昭63−302734(JP,A) 実開 昭61−129438(JP,U) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H02J 7/00 G01R 31/36 H01M 10/44 H02J 7/10

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 負荷が接続された二次電池を充電する充
    電方法において、前記二次電池を前記負荷の消費電流よ
    り大きい充電電流で予備的にパルス充電するステップ
    と、このパルス充電後の前記二次電池の電池電圧が所定
    電圧より大きいか否かを判断するステップと、前記電池
    電圧が前記所定電圧より小さいと判断すると前記二次電
    池の充電を終了し、前記電池電圧が前記所定電圧より大
    きいと判断すると前記二次電池を所定時間トリクル充電
    した後急速充電するステップとを備えたことを特徴とす
    る二次電池の充電方法。
  2. 【請求項2】 前記急速充電の途中で前記二次電池の電
    池電圧が所定電圧より大きいか否かを判断するステップ
    と、前記電池電圧が前記所定電圧より小さいと判断する
    と前記二次電池の充電を終了し、前記電池電圧が前記所
    定電圧より大きいと判断すると前記二次電池の急速充電
    を継続するステップとを備えたことを特徴とする請求項
    1の二次電池の充電方法。
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CN106537725A (zh) * 2014-07-22 2017-03-22 罗姆股份有限公司 充电电路及使用了它的电子设备、充电器

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