JP3369606B2 - 充電中における電池の充電容量表示方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、充電中に電池の充電容
量を表示する方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】電池を充電するとき、電池の充電状態が
表示されると便利である。それは、充電容量を見て満充
電になる時間を推測できるからである。また、電池を充
電の途中で充電器から外して使用する場合、使用できる
容量を知ることができる。常に完全に放電した電池を充
電する場合、電池を充電する時間で、充電容量を検出す
ることができる。しかしながら、充電する電池は、常に
完全放電されたものではない。このため、充電時間を検
出して電池の充電容量を演算することはできない。たと
えば、ほとんど放電されていない電池を充電する場合、
充電を開始したときにすでに電池の充電容量は満充電に
近くなる。

【０００３】電池の放電状態によらず充電容量を表示す
る方法はすでに開発されている（特開平３−２５３２３
２号公報）。この公報に記載される方法は、電池の充電
容量を正確に演算するために、一定の周期でメイン充電
を休止するメイン充電休止時間を設けている。メイン充
電休止時間に充電電流を微小電流に切り換えて、電池電
圧を検出している。充電中に電池電圧を検出すると、正
確に充電容量を演算できないからである。とくに、電池
を一定の電圧で定電圧充電する場合、充電中の電圧を検
出して電池の充電容量を演算することができない。メイ
ン充電を休止すると、電池電圧が次第に低下して、充電
容量を演算できる電池電圧となる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】この方法は、メイン充
電休止時間に切り換えて一定時間経過した後、電池電圧
を測定する。メイン充電休止時間に切り換えた直後に電
池電圧を測定することはできない。それは、切り換え直
後は、充電中の電池電圧とほとんど変わらず、測定した
電圧から充電容量を正確に演算できないからである。充
電中の電池電圧は、充電器の出力電圧に影響を受け、電
池の充電容量には関係しない。充電中の電池電圧の影響
を避けるために、メイン充電を休止して電池電圧を測定
する。ところが、メイン充電を休止すると、電池電圧は
次第に低下する。とくに、切り換えた直後には電池電圧
が急激に低下する。その後は次第に電圧の低下は少なく
なり、一定の電圧値に接近する。すなわち、メイン充電
休止時間に切り換えた後、一定の時間は電池電圧が変動
する。このため、電池電圧を測定するタイミングによっ
て、測定電圧が変動する。測定電圧の変動は、充電容量
を演算する誤差の原因となる。測定誤差を少なくするた
めには、メイン充電を休止した状態で充電流を０とし、
充電電圧に影響されない電圧となるまで待って電池電圧
を測定する必要がある。しかしながら、この方法で電池
電圧を測定すると、メイン充電休止時間を相当に長くす
る必要がある。それは、メイン充電を休止して電池電圧
が一定の値となるまでに、数十秒以上もかかるからであ
る。

【０００５】したがって、充電中における電池の充電容
量を正確に表示しようとすると、電池の充電時間が長く
なることになる。電池を充電するとき、充電容量を正確
に表示するのも大切ではあるが、充電時間を短くするこ
とは更に大切なことである。このため、充電時間が延長
されるのを最小限度として、電池の充電容量を正確に表
示する装置が要求される。

【０００６】本発明はこのことを実現することを目的に
開発されたものである。この発明の重要な目的は、充電
時間を短くして電池の充電容量を正確に表示できる充電
中における電池の充電容量表示方法を提供することにあ
る。

【０００７】

【課題を解決するための手段】この発明の充電中におけ
る電池の充電容量表示方法は、前述の目的を達成するた
めに下記のようにして電池を充電する。すなわち、本発
明の充電容量表示方法は、充電中に所定の周期でメイン
充電休止時間を設け、メイン充電休止時間に電池電圧を
検出し、検出した電池電圧から電池の充電容量を演算し
て表示する方法を改良したものである。

【０００８】本発明の充電容量表示方法は、メイン充電
休止時間に電池を微小電流で充電すると共に、メイン充
電休止時間における電池の最低電圧またはその近傍の電
圧を検出して電池の充電容量を表示することを特徴とす
るものである。

【０００９】さらに本発明の充電容量表示方法は、メイ
ン充電休止時間に、充電を停止し、あるいは電池を放電
した後に微小電流で充電すると共に、メイン充電休止時
間における電池の最低電圧またはその近傍の電圧を検出
して電池の充電容量を表示することを特徴とする。

【００１０】

【作用】充電容量表示方法の動作原理を図１に基づいて
説明する。 電池を所定の電流でメイン充電する（Ｔ
M）。このとき、電池電圧は次第に上昇する。 電池
の充電電流を微小電流に切り換えてメイン充電を休止す
る（ＴS）。メイン充電を休止すると、電池電圧は次第
に低下し、最低電圧（Ｖmin）に低下した後次第に上昇
する。 電池電圧の最低電圧（Ｖmin）を測定し、測
定電圧から電池の充電容量を演算する。

【００１１】充電容量表示方法は、メイン充電休止時間
に切り換えた後、最低電圧（Ｖmin）を検出して充電容
量を演算する。この方法は、充電容量を正確に演算する
ために、メイン充電休止時間を長くする必要がない。従
来の方法は、充電容量を正確に演算するために、メイン
充電を休止した後、電圧が一定値に低下するまで待つの
に時間がかかる欠点があった。しかしながら、以上の方
法は、長い時間待って電池電圧が一定値に低下するまで
待つ必要がない。メイン充電休止時間に切り換えた後、
電池電圧の最低電圧（Ｖmin）を検出して充電容量を演
算できる。

【００１２】メイン充電を休止した後、電池電圧が最低
電圧（Ｖmin）となる時間は、電池の充電容量と、充電
電圧や充電電流によって変化する。図２は、充電時にお
ける電池電圧と充電電流とを示している。この図に示す
ように、充電の最初は、電池を充電するときに対して、
メイン充電休止時間に電池電圧が大きく低下する。充電
が満充電に近付くと、メイン充電休止時間における電池
電圧の低下は小さくなる。メイン充電休止時間の電圧低
下が小さくなると、メイン充電を休止してから電池電圧
が最低電圧（Ｖmin）になる時間は短くなる。以上の充
電容量表示方法は、メイン充電休止時間に最低電圧（Ｖ
min）を測定して充電容量を演算する。このため、電池
が満充電に近付くにしたがって、メイン充電休止時間を
短縮できる。また、電池電圧が最低電圧（Ｖmin）にな
った後、メイン充電に切り換えることができるので、メ
イン充電休止時間を短くできる。また、メイン充電休止
時間の最低電圧（Ｖmin）を測定して充電容量を演算す
るので、短時間に正確に充電容量を演算できる。

【００１３】

【実施例】以下、比較例と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、この発明
の技術思想を具体化するための充電容量表示方法を例示
するものであって、この発明の充電容量表示方法は、測
定条件、使用電気回路、電池の形式等を下記のものに特
定するものでない。この発明の電池の充電容量表示方法
は、特許請求の範囲において、種々の変更を加えること
ができる。

【００１４】［比較例］ 図１に示す電流、電圧カーブで下記のようにして、リチ
ウムイオン二次電池等の非水系二次電池を充電する。
一定の電流で電池を定電流充電してメイン充電する。
一定時間経過する毎に、メイン充電を休止する。メ
イン充電休止時間においては、電池の充電電流を微小電
流に切り換える。 メイン充電休止時間において、電
池の電圧は次第に低下する。低下した後、ゆっくりと上
昇する。このため、電池電圧は、メイン充電休止時間に
おいて最低電圧（Ｖmin）ができる。 メイン充電休
止時間における最低電圧（Ｖmin）を測定する。 測
定した最低電圧（Ｖmin）から電池の充電容量を演算す
る。最低電圧（Ｖmin）から電池の充電容量を計算する
ための関数は、あらかじめ演算手段に記憶させている。
電池電圧の最低電圧（Ｖmin）に対する充電容量は、予
め測定されて演算手段に記憶させておく。リチウムイオ
ン二次電池は、図３に示すように、最低電圧（Ｖmin）
が高くなると、充電容量が増加する。好ましいことに、
リチウムイオン二次電池等の非水電解液二次電池は、周
囲の温度が変化しても、最低電圧（Ｖmin）に対する充
電容量の変化が少ない特性がある。このため、最低電圧
（Ｖmin）から充電容量を正確に演算できる。 最低
電圧（Ｖmin）から充電容量を演算した後、充電電流を
増加して、メイン充電を開始する。その後、〜の工
程を繰り返して、非水電解液二次電池を定電流充電す
る。電池の電圧が設定電圧まで上昇すると、図２に示す
ように、定電流充電を定電圧充電に切り換える。定電圧
充電は下記のようにして電池を充電する。 電池電圧
を一定に制限して、電池を定電圧充電してメイン充電す
る。 一定時間経過する毎に、メイン充電を休止す
る。メイン充電休止時間においては、電池の充電電流を
微小電流に切り換える。 メイン充電休止時間におい
て、電池の電圧は次第に低下する。低下した後、ゆっく
りと上昇する。このため、電池電圧は、メイン充電休止
時間において最低電圧（Ｖmin）ができる。 メイン
充電休止時間における最低電圧（Ｖmin）を測定する。
測定した最低電圧（Ｖmin）から電池の充電容量を
演算する。 最低電圧（Ｖmin）から充電容量を演算
した後、メイン充電に切り換える。その後、〜の工
程を繰り返して、非水電解液二次電池を定電圧充電す
る。定電圧充電して、メイン充電するときの充電電流
が、メイン充電休止時間の微小電流よりも小さくなる
と、メイン充電を休止するのを停止する。この状態にな
ると、電池はほとんど満充電となっている。

【００１５】以上の方法で電池を充電する回路のブロッ
ク図を図４に示している。この図に示す充電回路は、リ
チウムイオン二次電池等の非水系二次電池を充電する。
この充電回路は、充電用の電源１と、電源１の出力を制
御して電池の充電状態を制御する充電制御手段２と、充
電容量の表示手段１５とを備える。

【００１６】電源１は、ＡＣ１００Ｖの商用電源に含ま
れる雑音を除去する入力フィルター３と、入力された交
流を直流に変換する整流回路４と、整流回路４の直流を
高周波の交流に変換するスイッチング部５と、交流を所
定の電圧に変換する変換トランス６と、変換トランス６
の交流出力を整流して平滑な直流に変換する整流平滑回
路７と、スイッチング部５を制御して直流出力を制御す
るＰＷＭ制御回路８と、充電制御手段２からの信号を、
電気的に絶縁してＰＷＭ制御回路８に入力するフォトカ
プラ９とを備えている。

【００１７】充電制御手段２は、電源１の出力を調整し
て電池の充電電流を制御する出力調整回路１０と、演算
手段１１と、電圧検出回路１２とを備える。

【００１８】出力調整回路１０は、定電圧充電回路１３
と、定電流充電回路１４とを備える。定電圧充電回路１
３と定電流充電回路１４は差動アンプ１３Ａ、１４Ａを
備える。

【００１９】定電圧充電回路１３の差動アンプ１３Ａ
は、＋側入力端子を、分圧抵抗を介して電池に接続して
いる。−側入力端子は基準電源Ｅsに接続される。差動
アンプ１３Ａ、１４Ａの出力はダイオードを介してフォ
トカプラ９に接続されている。

【００２０】この定電圧充電回路１３は、差動アンプ１
３Ａの＋側入力端子の電圧、すなわち電池の分圧電圧
を、−側に接続された基準電圧に比較して、差動アンプ
１３Ａの出力を＋−に反転させる。電池の電圧が設定電
圧よりも高くなると、＋側の電圧が−側の基準電圧より
も高くなる。そうすると、差動アンプ１３Ａの出力は＋
となり、ダイオードに電流が流れなくなってフォトカプ
ラ９の発光ダイオードは発光しなくなる。この状態にな
ると、ＰＷＭ制御回路８はスイッチング部５のスイッチ
ング素子を制御して出力を低下させる。定電圧充電回路
１３の基準電圧Ｅｓは、電池を定電圧充電する基準電圧
を決定する。

【００２１】定電流充電回路１４は、差動アンプ１４Ａ
の＋側入力端子を電流検出抵抗ＲSに接続し、−側入力
端子は、切換スイッチＳＷ1を介して基準電源Ｅ1、Ｅ2
に接続される。この回路は、電池の充電電流が設定値よ
りも大きくなると、差動アンプ１４Ａの＋側入力端子の
電圧が−側の基準電圧より高くなる。この状態で差動ア
ンプ１４Ａは出力電圧を＋とし、ダイオードを逆バイア
スとしてフォトカプラ９の発光ダイオードを発光させな
くする。この状態で、ＰＷＭ制御回路８はスイッチング
部５のスイッチング素子を制御して出力を低く制御し
て、電池の充電電流を少なくする。したがって、定電流
充電回路１４は、電池の充電電流が設定値よりも大きく
なるのを防止して、定電流充電する。定電流回路の基準
電圧Ｅ1は、電池をメイン充電するときの充電電流を決
定する。基準電圧Ｅ2は、メイン充電休止時間において
電池を充電する微小電流を決定する。

【００２２】演算手段１１にはマイコンが使用できる。
演算手段１１は、電圧検出回路１２であるＡ／Ｄコンバ
ータの出力を演算して、メイン充電休止時間における電
池の最低電圧（Ｖmin）を検出する。さらに、測定した
最低電圧（Ｖmin）から充電容量を演算する。演算結果
は表示手段１５に出力され、表示手段１５は電池の充電
容量を表示する。表示手段１５は、例えば満充電を１０
０％として数値で充電容量を表示し、あるいは、複数の
ランプの点灯数を変更して充電容量を表示する。

【００２３】さらに、演算手段１１は、一定の周期で切
換スイッチＳＷ1を基準電圧Ｅ1からＥ2側に切り換える
タイマーを内蔵している。演算手段１１は、一定の周期
でメイン充電を休止するために、切換スイッチＳＷ1を
基準電圧Ｅ1からＥ2側に切り換える。最低電圧（Ｖmi
n）を測定した後に、メイン充電に切り換えるために、
メイン充電休止時間の最低電圧（Ｖmin）を測定した後
に、切換スイッチＳＷ1を基準電圧Ｅ2側からＥ1側に切
り換える。

【００２４】この充電回路は、図５に示すフローチャー
トでリチウムイオン二次電池等の非水系二次電池を充電
する。このフローチャートは、図２に示す電圧、電流特
性で非水系二次電池を充電する。 ［Ｎ１］ 充電を開始する。 ［Ｎ２］ 演算手段１１が切換スイッチＳＷ1を切り換
えて、定電流充電回路１４の基準電圧をＥ1からＥ2に切
り換える。この状態で電池の充電電流は微小電流とな
り、メイン充電が休止される。 ［Ｎ３］ 電池電圧が電圧検出回路１２から演算手段１
１に入力される。 ［Ｎ４］ 演算手段１１は、入力された電池電圧を前回
の測定値に比較して、電圧が上昇したか低下したかを検
出する。電圧が上昇すると、前回の測定電圧よりも今回
の測定電圧が高くなり、Ｅ_ｎ−Ｅ_ｎ−１＞０となる。こ
の条件が満足されると、電池電圧は最低電圧（Ｖmin）
となる。演算手段１１はＥ_ｎを最低電圧（Ｖmin）とし
て検出する。 ［Ｎ５］ 演算手段１１は、測定した最低電圧（Ｖmi
n）から電池の充電容量を演算する。 ［Ｎ６］ 表示手段１５が電池の充電容量を表示する。 ［Ｎ７］ 演算手段１１は、定電流充電回路１４の切換
スイッチＳＷ1を切り換えて、基準電圧をＥ2からＥ1と
する。この状態でメイン充電に切り換えられる。 ［Ｎ８］ 演算手段１１は一定時間経過したかどうかを
判断し、設定時間経過すると、［Ｎ２］の工程にループ
して、電池の充電電流を微小電流としてメイン充電を休
止する。 その後［Ｎ１］〜［Ｎ８］の工程を繰り返して、電池の
充電容量を表示しながら充電する。

【００２５】さらに、図６は別の充電回路を示してい
る。この充電回路は、メイン充電休止時間に、電池と電
源１との間に電流制限抵抗ＲIを接続する。このため、
この回路は、電源１と電池との間に２接点の充電制御ス
イッチＳＷ2を接続している。充電制御スイッチＳＷ2の
Ａ接点は電池に直接接続され、Ｂ接点は電流制限抵抗Ｒ
Iを介して電池に接続している。充電制御スイッチＳＷ2
が、電源１を直接に電池に接続すると電池はメイン充電
される。充電制御スイッチＳＷ2を切り換えて、電源１
を電流制限抵抗ＲIを介して電池に接続すると、充電電
流を微小電流としてメイン充電を休止する。充電制御ス
イッチＳＷ2は、演算手段１１で制御される。

【００２６】この充電回路は図７に示すフローチャート
で電池を充電し、充電中に充電容量を表示する。このフ
ローチャートは、演算手段１１が図４の切換スイッチＳ
Ｗ1を制御するのに代わって充電制御スイッチＳＷ2を制
御して、図５に示すフローチャートと同じようにして、
電池を充電できる。

【００２７】［実施例１］ 図８に示すように、メイン充電休止時間の最初の一定時
間に、電池の充電電流を０とする。すなわち、メイン充
電を休止した直後に充電電流を０とし、この状態を一定
時間保持した後、微小電流で充電する。このように、メ
イン充電休止時間の最初に充電電流を０とすると、電池
電圧が最低電圧（Ｖmin）となる時間を短くできる。こ
のため、この方法は、メイン充電休止時間を短くして、
電池の充電時間を短縮できる特長がある。

【００２８】図８に示す状態で電池を充電する回路を図
９と図１１とに示している。図９に示す回路は、演算手
段１１によって定電流充電回路１４の切換スイッチＳＷ
1と、電池と電源１との間に接続された充電制御スイッ
チＳＷ2とを制御する。演算手段１１が、充電制御スイ
ッチＳＷ2をオフにすると、電池の充電電流は０とな
る。したがって、演算手段１１は、メイン充電休止時間
の最初の一定時間は、充電制御スイッチＳＷ2をオフと
する。

【００２９】図９に示す充電回路は、図１０に示すフロ
ーチャートでリチウムイオン二次電池等の非水電解液電
池を充電する。 ［Ｎ１］ 充電を開始する。 ［Ｎ２］ 演算手段１１が充電制御スイッチＳＷ2をオ
フにする。この状態で電池の充電電流は０となる。 ［Ｎ３］ 演算手段１１のタイマーが設定時間（ＴB）
経過したかどうかを判定する。 ［Ｎ４］ 演算手段１１が切換スイッチＳＷ1を切り換
えて、定電流充電回路１４の基準電圧をＥ1からＥ2に切
り換える。 ［Ｎ５］ 演算手段１１が充電制御スイッチＳＷ2をオ
ンとする。この状態で電池は微小電流で充電される。 ［Ｎ６］ 電池電圧が電圧検出回路１２から演算手段１
１に入力される。［Ｎ７］ 演算手段１１は、入力され
た電池電圧を前回の測定値に比較して、電圧が上昇した
か低下したかを検出する。電圧が上昇すると、前回の測
定電圧よりも今回の測定電圧が高くなり、Ｅ_ｎ−Ｅ
_ｎ−１＞０となる。この条件が満足されると、電池電圧
は最低電圧（Ｖmin）となる。演算手段１１はＥ_ｎを最
低電圧（Ｖmin）として検出する。 ［Ｎ８］ 演算手段１１は、最低電圧（Ｖmin）から電
池の充電容量を演算する。 ［Ｎ９］ 表示手段１５が電池の充電容量を表示する。 ［Ｎ１０］ 演算手段１１は、定電流充電回路１４の切
換スイッチＳＷ1を切り換えて、基準電圧をＥ2からＥ1
とする。この状態でメイン充電に切り換えられる 。［Ｎ１１］ 演算手段１１は一定時間経過したかどう
かを判断し、設定時間経過すると、［Ｎ２］の工程にル
ープして、電池のメイン充電を休止する。その後［Ｎ
１］〜［Ｎ１１］の工程を繰り返して、電池の充電容量
を表示しながら充電する。

【００３０】さらに図１１は、メイン充電休止時間の最
初に充電電流を０とする充電回路を示している。この回
路は、電源１と電池との間に３接点の充電制御スイッチ
ＳＷ2を連結している。充電制御スイッチＳＷ2のＡ接点
は直接に電池に接続され、Ｂ接点は電流制限抵抗ＲIを
介して電池に、Ｃ接点はなにも接続されない。充電制御
スイッチＳＷ2の可動片が、Ａ接点に接続されると電池
はメイン充電される。Ｂ接点に接続されると微小電流で
充電される。Ｃ接点に接続されると充電電流は０とな
る。

【００３１】この充電回路は、図１２に示すフローチャ
ートで下記のようして電池を充電する。 ［Ｎ１］ 充電を開始する。 ［Ｎ２］ 演算手段１１が充電制御スイッチＳＷ2をＣ
接点に切り換える。この状態で電池の充電電流は０とな
る。 ［Ｎ３］ 演算手段１１のタイマーが設定時間（ＴB）
経過したかどうかを判定する。 ［Ｎ４］ 演算手段１１が充電制御スイッチＳＷ2をＢ
接点に切り換える。この状態で電池は微小電流で充電さ
れる。 ［Ｎ５］ 電池電圧が電圧検出回路１２から演算手段１
１に入力される。 ［Ｎ６］ 演算手段１１は、入力された電池電圧を前回
の測定値に比較して、最低電圧（Ｖmin）を測定する。 ［Ｎ７］ 演算手段１１は、最低電圧（Ｖmin）から電
池の充電容量を演算する。 ［Ｎ８］ 表示手段１５が電池の充電容量を表示する。 ［Ｎ９］ 演算手段１１は、定電流充電回路１４の充電
制御スイッチＳＷ2をＡ接点に切り換えてメイン充電と
する。 ［Ｎ１０］ 演算手段１１は一定時間経過したかどうか
を判断し、設定時間経過すると、［Ｎ２］の工程にルー
プして、電池のメイン充電を休止する。 その後［Ｎ１］〜［Ｎ１０］の工程を繰り返して、電池
の充電容量を表示しながら充電する。

【００３２】［実施例２］ 図１３に示すように、メイン充電休止時間の最初の一定
時間に、電池を放電する。すなわち、メイン充電を休止
した直後に電池を一定の電流で放電し、この状態を一定
時間保持した後、微小電流で充電する。このように、メ
イン充電休止時間の最初に電池を放電すると、電池電圧
が最低電圧（Ｖmin）となる時間をさらに短くできる。

【００３３】図１３に示す状態で電池を充電する回路を
図１４と図１６とに示している。図１４に示す回路は、
演算手段１１によって定電流充電回路１４の切換スイッ
チＳＷ1と、電池と電源１との間に接続された充電制御
スイッチＳＷ2と、放電スイッチＳＷ3とを制御する。放
電スイッチＳＷ3は直列に接続した放電抵抗ＲLを介して
電池を放電する。放電抵抗ＲLには、好ましくは定電流
回路を使用する。演算手段１１が、充電制御スイッチＳ
Ｗ2をオフにして放電スイッチＳＷ3をオンにすると、電
池は所定の電流で放電される。したがって、演算手段１
１は、メイン充電休止時間の最初の一定時間は、充電制
御スイッチＳＷ2をオフとして放電スイッチＳＷ3をオン
とする。

【００３４】図１４に示す充電回路は、図１５に示すフ
ローチャートでリチウムイオン二次電池等の非水電解液
電池を充電する。 ［Ｎ１］ 充電を開始する。 ［Ｎ２］ 演算手段１１が充電制御スイッチＳＷ2をオ
フにする。 ［Ｎ３］ 演算手段１１が放電スイッチＳＷ3をオンと
する。この状態で電池は放電抵抗ＲLを介して放電され
る。 ［Ｎ４］ 演算手段１１のタイマーが設定時間（ＴC）
経過したかどうかを判定する。 ［Ｎ５］ 演算手段１１が放電スイッチＳＷ3をオフに
して、電池の放電を停止する。 ［Ｎ６］ 演算手段１１が切換スイッチＳＷ1を切り換
えて、定電流充電回路１４の基準電圧をＥ1からＥ2に切
り換える。 ［Ｎ７］ 演算手段１１が充電制御スイッチＳＷ2をオ
ンとする。この状態で電池は微小電流で充電される。 ［Ｎ８］ 電池電圧が電圧検出回路１２から演算手段１
１に入力される。 ［Ｎ９］ 演算手段１１は、入力された電池電圧を前回
の測定値に比較して、電圧が上昇したか低下したかを検
出して、最低電圧（Ｖmin）を検出する。 ［Ｎ１０］ 演算手段１１は、最低電圧（Ｖmin）から
電池の充電容量を演算する。 ［Ｎ１１］ 表示手段が電池の充電容量を表示する。 ［Ｎ１２］ 演算手段１１は、定電流充電回路１４の切
換スイッチＳＷ1を切り換えて、基準電圧をＥ2からＥ1
とする。この状態でメイン充電に切り換えられる。 ［Ｎ１３］ 演算手段１１は一定時間（ＴA）経過した
かどうかを判断し、設定時間経過すると、［Ｎ２］の工
程にループして、電池のメイン充電を休止する。 その後［Ｎ１］〜［Ｎ１３］の工程を繰り返して、電池
の充電容量を表示しながら充電する。

【００３５】さらに図１６は、メイン充電休止時間の電
池を放電する他の充電回路を示している。この回路は、
電源１と電池との間に３接点の充電制御スイッチＳＷ2
を連結している。充電制御スイッチＳＷ2のＡ接点は直
接に電池に接続され、Ｂ接点は電流制限抵抗ＲIを介し
て電池に、Ｃ接点は接続されない。充電制御スイッチＳ
Ｗ2の可動片をＡ接点に接触すると、電池はメイン充電
される。Ｂ接点に接続されると微小電流で充電される。
Ｃ接点に接続されると充電されない。

【００３６】この充電回路は、図１７に示すフローチャ
ートに従って下記の工程で電池を充電する。 ［Ｎ１］ 充電を開始する。 ［Ｎ２］ 演算手段１１が充電制御スイッチＳＷ2をＣ
接点に切り換える。 ［Ｎ３］ 演算手段１１が放電スイッチＳＷ3をオンと
する。この状態で電池は放電抵抗ＲLを介して放電され
る。 ［Ｎ４］ 演算手段１１のタイマーが設定時間（ＴC）
経過したかどうかを判定する。 ［Ｎ５］ 演算手段１１が放電スイッチＳＷ3をオフに
して、電池の放電を停止する。 ［Ｎ６］ 演算手段１１が充電制御スイッチＳＷ2をＢ
接点に切り換えて、微小電流で充電する。 ［Ｎ７］ 電池電圧が電圧検出回路１２から演算手段１
１に入力される。 ［Ｎ８］ 演算手段１１は、入力された電池電圧を前回
の測定値に比較して、電圧が上昇したか低下したかを検
出して、最低電圧（Ｖmin）を検出する。 ［Ｎ９］ 演算手段１１は、最低電圧（Ｖmin）から電
池の充電容量を演算する。 ［Ｎ１０］ 表示手段が電池の充電容量を表示する。 ［Ｎ１１］ 演算手段１１は、充電制御スイッチＳＷ2
をＡ接点に切り換えてメイン充電に切り換える。 ［Ｎ１２］ 演算手段１１は一定時間（ＴA）経過した
かどうかを判断し、設定時間経過すると、［Ｎ２］の工
程にループして、電池のメイン充電を休止する。その後
［Ｎ１］〜［Ｎ１２］の工程を繰り返して、電池の充電
容量を表示しながら充電する。

【００３７】以上の実施例は、電池の最低電圧を測定し
て充電容量を演算する方法を例示したが、本発明の方法
は、必ずしもメイン充電休止時間の最低電圧を測定する
ことなく、その近傍の電圧を測定して充電容量を表示す
ることも可能である。ただし、メイン充電休止時間の最
低電圧を測定する方法がより正確に充電容量を演算でき
る特長がある。

【００３８】

【発明の効果】本発明の充電中における電池の充電容量
表示方法は、メイン充電休止時間に電池を微小電流で充
電して、そのときの最低電圧を測定して充電容量を演算
する。このように、メイン充電を休止してそのときの最
低電圧を測定する方法は、正確に電池の充電容量を演算
できる特長がある。それは、電池の充電電流、充電電
圧、残存容量に起因する誤差を少なくして、充電容量を
演算できるからである。また、最低電圧に測定した後、
メイン充電に切り換えることができるので、一定時間メ
イン充電休止時間を設ける従来の方法に比較して、充電
容量を正確に演算して充電時間を短くできる特長があ
る。それは、メイン充電休止時間を短くして、充電容量
を正確に演算できるからである。とくに、メイン充電休
止時間の最初に電池の充電電流を０とし、あるいは、放
電した後微小電流とすることによって、さらにメイン充
電休止時間を短くすることも可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】比較例の方法で電池を充電する電圧、電流特性
を示すグラフ

【図２】比較例の方法で電池を充電する電圧、電流特性
を示すグラフ

【図３】電池の電圧に対する充電容量の一例を示すグラ
フ

【図４】比較例の充電方法に使用する充電回路のブロッ
ク線図

【図５】図４に示す充電回路で電池を充電するフローチ
ャート

【図６】比較例の充電方法に使用する充電回路のブロッ
ク線図

【図７】図６に示す充電回路で電池を充電するフローチ
ャート

【図８】本発明の方法で電池を充電するときの電圧、電
流特性を示すグラフ

【図９】図８の電圧電流特性で充電する方法に使用する
充電回路のブロック線図

【図１０】図９に示す充電回路で電池を充電するフロー
チャート

【図１１】図８の電圧電流特性で充電する方法に使用す
る充電回路のブロック線図

【図１２】図１１に示す充電回路で電池を充電するフロ
ーチャート

【図１３】さらに本発明の他の方法で電池を充電すると
きの電圧、電流特性を示すグラフ

【図１４】図１３の電圧電流特性で充電する方法に使用
する充電回路のブロック線図

【図１５】図１４に示す充電回路で電池を充電するフロ
ーチャート

【図１６】図１３の電圧電流特性で充電する方法に使用
する充電回路のブロック線図

【図１７】図１６に示す充電回路で電池を充電するフロ
ーチャート

【符号の説明】

１…電源 ２…充電制御手段 ３…入力フィルター ４…整流回路 ５…スイッチング部 ６…変換トランス ７…整流平滑回路 ８…ＰＷＭ制御回路 ９…フォトカプラ １０…出力調整回路 １１…演算手段 １２…電圧検出回路 １３…定電圧充電回路 １３Ａ…差動アンプ １４…定電流充電回路 １４Ａ…差動アンプ １５…表示手段 ＳＷ1…切換スイッチ ＲI…電流制限抵抗 ＳＷ2…充電制御スイッチ ＲL…放電抵抗 ＳＷ3…放電スイッチ ＲS…電流検出抵抗

フロントページの続き (56)参考文献 特開 平３−253232（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−103036（ＪＰ，Ａ) 特開 昭56−147374（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−138195（ＪＰ，Ａ) 特開 昭54−48045（ＪＰ，Ａ) 特開 昭58−136241（ＪＰ，Ａ) 特開 昭51−114646（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−145935（ＪＰ，Ａ) 特開 昭49−133483（ＪＰ，Ａ) 特開 平８−149709（ＪＰ，Ａ) 実開 平２−129147（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H02J 7/02 H02J 7/10 H01M 10/00 G01R 31/36

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 充電中に所定の周期でメイン充電休止時
   間を設け、メイン充電休止時間に電池電圧を検出し、検
   出した電池電圧から電池の充電容量を演算して表示する
   充電容量表示方法において、 メイン充電休止時間に、充電を停止した後に電池を微小
   電流で充電すると共に、メイン充電休止時間における電
   池の最低電圧またはその近傍の電圧を検出して電池の充
   電容量を表示することを特徴とする充電中における電池
   の充電容量表示方法。
2. 【請求項２】 充電中に所定の周期でメイン充電休止時
   間を設け、メイン充電休止時間に電池電圧を検出し、検
   出した電池電圧から電池の充電容量を演算して表示する
   充電容量表示方法において、 メイン充電休止時間に、電池を放電した後に電池を微小
   電流で充電すると共に、メイン充電休止時間における電
   池の最低電圧またはその近傍の電圧を検出して電池の充
   電容量を表示することを特徴とする充電中における電池
   の充電容量表示方法。
3. 【請求項３】 測定した電池電圧を前回の測定値に比較
   して、最低電圧（Ｖmin）を測定する請求項１又は２に
   記載される充電中における電池の充電容量表示方法。 【００３１】