JP3470768B2

JP3470768B2 - 充放電装置

Info

Publication number: JP3470768B2
Application number: JP15830294A
Authority: JP
Inventors: 民次永井; 均秋保; 泰行森田
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 1994-07-11
Filing date: 1994-07-11
Publication date: 2003-11-25
Anticipated expiration: 2018-11-25
Also published as: JPH0833220A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、２次電池を長期間保存
する際に用いて好適な充放電装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】電池は、充電不可能な１次電池（例えば
乾電池）と、充電可能な２次電池（例えば蓄電池）と
の、２種類に分類することができる。１次電池は、電池
の有する電池容量を使用しきると再利用ができないが、
２次電池は充電可能なので、充電することによって、劣
化するまで、複数回、使用することができる。

【０００３】従来、２次電池は、携帯用のＶＴＲの電源
またはコンピュータバックアップ電源等に使用されてお
り、使用後には、その充電状態をほとんど考慮せず、Ｖ
ＴＲ等に装備したまま放置するか、ＶＴＲ等から取り外
して、そのまま保存していた。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、２次電
池を、満充電状態、または完全に放電しきった状態で長
期間保存しておくと、内部で化学反応が進み、２次電池
が短期間で劣化してしまう課題があった。

【０００５】本発明はこのような状況に鑑みてなされた
ものであり、２次電池を保存している際に、劣化を抑制
することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載の充放電
装置は、２次電池を充放電する充放電手段と、２次電池
の電池容量を検出し、電池容量が保存に適した保存容量
になるように、充放電手段の動作を制御する制御手段
と、２次電池の電池容量を、満充電状態にする充電モー
ドと、保存容量にする保存モードとを切り換える切り換
え手段とを備え、制御手段は、保存モードのとき、２次
電池の電池容量が保存容量になるように制御し、充電モ
ードのとき、満充電状態になるように制御することを特
徴とする。

【０００７】切り換え手段は、手動切り換えスイッチで
あるようにすることができる。

【０００８】２次電池の電池容量が、保存容量に達した
ことを告知する告知手段をさらに備えるようにすること
ができる。

【０００９】制御手段は、２次電池の使用状態を検出
し、２次電池が予め設定した所定の時間、未使用状態に
あるとき、２次電池の電池容量を保存容量にするように
充放電手段を制御するようにすることができる。

【００１０】２次電池の電池容量が保存容量に達したと
き、充放電手段の動作を停止させる停止手段をさらに備
え、停止手段により２次電池の自己放電を防止するよう
にすることができる。

【００１１】請求項６に記載の充放電装置は、２次電池
を充放電する充放電手段と、２次電池の電池容量を検出
し、電池容量が保存に適した保存容量になるように、充
放電手段の動作を制御する制御手段と、２次電池が、メ
モリ効果を有しない第１の種類の２次電池であるのか、
メモリ効果を有する第２の種類の２次電池であるのかを
判定する判定手段とを備え、制御手段は、判定手段の判
定結果に応じて所定の保存容量になるまで、２次電池の
充放電を制御することを特徴とする。

【００１２】第１の種類の２次電池は、リチウムイオン
系または鉛系の２次電池であり、第２の種類の２次電池
は、ニッカド系またはニッケル水素系の２次電池である
ようにすることができる。

【００１３】２次電池の電池容量が保存容量に達したこ
とを告知する告知手段をさらに備えるようにすることが
できる。

【００１４】制御手段は、２次電池の使用状態を検出
し、２次電池が予め設定した所定の時間、未使用状態に
あるとき、２次電池の電池容量を保存容量にするように
充放電手段を制御するようにすることができる。

【００１５】２次電池の電池容量が、保存容量に達した
とき、充放電手段の動作を停止させる停止手段をさらに
備え、停止手段により２次電池の自己放電を防止するよ
うにすることができる。

【００１６】

【作用】請求項１に記載の充放電装置においては、２次
電池の電池容量が検出され、２次電池の電池容量を、満
充電状態にする充電モードと、保存容量にする保存モー
ドとが切り換えられ、保存モードのとき、２次電池の電
池容量が保存容量になるように充放電手段の動作が制御
され、充電モードのとき、満充電状態になるように充放
電手段の動作が制御されるので、２次電池の長期保存に
際して、２次電池の劣化を抑制することができる。請求
項６に記載の充放電装置においては、２次電池の電池容
量が検出され、２次電池が、メモリ効果を有しない第１
の種類の２次電池であるのか、メモリ効果を有する第２
の種類の２次電池であるのかが判定され、その判定結果
に応じて所定の保存容量になるまで、２次電池の充放電
が制御されるので、２次電池の長期保存に際して、２次
電池の劣化を抑制することができる。

【００１７】

【実施例】以下、本発明の充放電装置の実施例を図面を
参照して説明する。

【００１８】図１は、本発明の充放電装置の一実施例の
構成を示す図である。充放電装置１１の電池装着部１４
は、２次電池１を装着させることができるようになされ
ており、図には２次電池１が装着された状態が示されて
いる。プラグ１５は、電力供給源であるＡＣアウトレッ
ト（図示せず）に差し込まれることによって、充放電装
置１１に電力を供給するようになされている。

【００１９】充電／保存切換スイッチ１２は、充放電装
置１１が、電池装着部１４に装着されている２次電池１
を充電する充電モードと、２次電池１を保存に適した所
定の電池容量（以後、保存容量）（後述する）にする保
存モードとを選択するときに操作されるようになされて
いる。

【００２０】また、充放電装置１１は、プラグ１５がＡ
Ｃアウトレットに差し込まれ、さらに２次電池１が電池
装着部１４に装着されると、上述した充電／保存切換ス
イッチ１２によって選択されているモードに応じた動作
を始めるようになされており、２次電池１が電池装着部
１４から取り外されると、その動作を終了するようにな
されている。

【００２１】ＬＥＤ１３は、充電／保存切換スイッチ１
２が保存モードに切り換えられている場合は、２次電池
１が保存容量に達したとき点灯し、充電／保存切換スイ
ッチ１２が充電モードに切り換えられている場合は、２
次電池１が満充電に達したときに点灯するようになされ
ている。

【００２２】２次電池１の代表的なものとして、リチウ
ムイオン系または鉛系に代表される、メモリ効果を有し
ない第１の種類の２次電池１Ｌと、ニッカド系またはニ
ッケル水素系に代表される、メモリ効果を有する第２の
種類の２次電池１Ｎとの２種類がある。メモリ効果を有
する２次電池に対して、不適切な充電状態から充電を開
始すると、正しい充電を行うことができない。そこで、
この２種類の２次電池は、電池毎に、異なる動作で充
電、または保存容量にする必要がある。

【００２３】図２は、上述した２次電池１Ｌ，１Ｎ及び
電池装着部１４の構成例を示す図である。図２（ａ）
は、第１の種類の２次電池１Ｌの底面の構成例を示して
おり、電池種類判別端子１ｘが、図中、右上に構成され
ている。図２（ｂ）は、第２の種類の２次電池１Ｎの構
成例を示しており、電池種類判別端子１ｙが、図中、上
部中央の位置に構成されている。また、図２（ａ），
（ｂ）に示すように、第１の種類の２次電池１Ｌと第２
の種類の２次電池１Ｎの両方において、正端子１ｗは、
図中、左下に構成されており、負端子１ｚは、図中、右
下に構成されている。

【００２４】図２（ｃ）は、電池装着部１４の構成例を
示している。例えば、図２（ａ）に示す第１の種類の２
次電池１Ｌが図２（ｃ）に示す電池装着部１４に装着さ
れると、電池装着部１４の電池種類判別端子１４Ｘが、
２次電池１Ｌの電池種類判別端子１ｘと接触する。これ
により、電池種類判別回路３０は、電池装着部１４に装
着された２次電池が、第１の種類の２次電池１Ｌである
ことを検出することができる。

【００２５】また、図２（ｂ）に示す第２の種類の２次
電池１Ｎが電池装着部１４に装着されると、電池装着部
１４の電池種類判別端子１４Ｙが、２次電池１Ｎの電池
種類判別端子１ｙと接触する。これにより、電池種類判
別回路３０は、電池装着部１４に装着された２次電池
が、第２の種類の２次電池１Ｎであることを検出するこ
とができる。

【００２６】図３は、図１の充放電装置１１の内部に設
けられている充放電回路４０の構成例を示す図である。
定電流回路４１と定電圧回路４２は直列に接続されてお
り、２次電池１を充電するようになされている。

【００２７】電圧検出回路４３は、２次電池１の充電電
圧または放電電圧（充電容量）を検出し、制御回路４４
に出力するようになされており、制御回路４４は、電圧
検出回路４３からの出力に応じて、ＦＥＴ４５、タイマ
回路４７及び表示回路４８を制御するようになされてい
る。

【００２８】寄生ダイオード４５Ａを備えるＦＥＴ４５
は抵抗４６と直列に接続されており、制御回路４４から
の制御信号に対応して制御され、２次電池１の放電電流
を通すようになされている。

【００２９】次に、図１乃至図３に示す実施例の動作に
ついて、図４乃至図７を参照して説明する。

【００３０】図４は、図１に示す充放電装置１１の動作
を説明するフローチャートである。プラグ１５がＡＣア
ウトレットに差し込まれると、充放電装置１１に電力が
供給される。ステップＳ１において、２次電池１が電池
装着部１４に装着されるまで待機し、装着されていると
判定されるとステップ２に進む。２次電池１が装着され
ていないと、この充放電装置１１は動作を開始しない。

【００３１】ステップＳ２において、電池装着部１４に
装着されている２次電池１が、第１の種類の（リチウム
イオン系または鉛系の）２次電池１Ｌであるのか、また
は第２の種類の（ニッカド系またはニッケル水素系の）
２次電池１Ｎであるのかが、電池種類判別回路３０によ
って判別される。第１の種類の２次電池１Ｌが電池装着
部１４に装着されると、図２における電池装着部１４の
電池種類判別端子１４Ｘが２次電池１Ｌの電池種類判別
端子１ｘと接触する。このことから、電池種類判別回路
３０は、電池装着部１４に装着された２次電池が第１の
種類の２次電池１Ｌであることを検出し、その検出信号
を制御回路４４に出力し、ステップＳ３に進む。

【００３２】一方、ステップＳ２において、電池装着部
１４に第２の種類の２次電池１Ｎが装着されていると、
図２における電池装着部１４の電池種類判別端子１４Ｙ
が２次電池１Ｎの電池種類判別端子１ｙと接触する。こ
のことから、電池種類判別回路３０は、電池装着部１４
に装着された２次電池が、第２の種類の２次電池１Ｎで
あることを検出し、その検出信号を制御回路４４に出力
し、ステップＳ６に進む。

【００３３】ステップＳ３及びステップＳ６において
は、充放電装置１１の充電／保存切換スイッチ１２が、
充電モードに切り換えられているか否かを判別し、充電
モードに切り換えられている場合、ステップＳ３からは
ステップＳ４に進み、ステップＳ６からはステップＳ７
に進み、それぞれ電池種類に適応する充電動作が行われ
る。

【００３４】一方、ステップＳ３及びステップＳ６にお
いて、充放電装置１１の充電／保存切換スイッチ１２
が、保存モードに切り換えられていると判定された場
合、ステップＳ３からはステップＳ５に進み、ステップ
Ｓ６からはステップＳ８に進み、それぞれ電池種類に適
応する、２次電池１の保存動作が行われる。

【００３５】ステップＳ４及びステップＳ７において充
電動作が、ステップＳ５及びステップＳ８において保存
動作が、それぞれ終了すると、充放電装置１１の全動作
が終了する。

【００３６】図５は、図４に示すフローチャートのステ
ップＳ５における、第１の種類の（リチウムイオン系ま
たは鉛系の）２次電池１Ｌの保存動作を説明するフロー
チャートである。

【００３７】ステップＳ１１において、電圧検出回路４
３は２次電池１Ｌの充電電圧を検出し、制御回路４４に
出力する。制御回路４４は、この２次電池１Ｌの充電電
圧から、２次電池１Ｌが保存容量を有しているか否かを
判定する。

【００３８】上述した２次電池の保存容量とは、２次電
池の劣化が最も進み難い状態の電池容量のことである。
第１の種類の（リチウムイオン系または鉛系の）２次電
池１Ｌは、満充電時における電池容量の３０乃至５０％
の電池容量で保存すれば、最も劣化しにくくなる。従っ
て、２次電池１Ｌの保存容量は、満充電時における電池
容量の３０乃至５０％の電池容量とする。

【００３９】図６は、第１の種類の（リチウムイオン系
または鉛系の）２次電池１Ｌの、充電時または放電時の
電池特性を示す図である。図６（ａ）は、充電時の電池
特性を示しており、上述した保存容量（満充電時におけ
る電池容量の３０乃至５０％の電池容量）に相当する充
電電圧の範囲は、電圧Ｖ₁ 乃至Ｖ₂ の間（斜線部）であ
る。また、図６（ｂ）は、放電時の電池特性を示してお
り、保存容量に相当する放電電圧の範囲は、電圧Ｖ₃ 乃
至Ｖ₄ の間（斜線部）である。

【００４０】従って、ステップＳ１１において、制御回
路４４は、電圧検出回路４３が検出した充電電圧が図６
（ａ）に示す電圧Ｖ₁ 乃至Ｖ₂ の間にあるか否かを判定
する。充電電圧が、Ｖ₁ 乃至Ｖ₂ 間にない場合は、ステ
ップＳ１２に進む。一方、充電電圧が、Ｖ₁ 乃至Ｖ₂ 間
にある場合は、ステップＳ１７に進む。

【００４１】ステップＳ１２においては、２次電池１Ｌ
の電池容量が、保存容量を超えているか、もしくは保存
容量に達してないかが判定される。制御回路４４が、２
次電池１Ｌの充電電圧が、図６（ａ）に示す電圧Ｖ₁ に
満たないと判定すると、ステップＳ１３に進み、定電流
回路４１及び定電圧回路４２によって２次電池１Ｌを充
電させる。そして、ステップＳ１４において、制御回路
４４が、電圧検出回路４３の検出した２次電池１Ｌの充
電電圧が図６（ａ）に示す電圧Ｖ₁ 乃至Ｖ₂ の間に達し
た（保存容量になった）ことを検出するまで充電を行
い、保存容量に達したことを検出すると、ステップＳ１
７に進む。

【００４２】一方、ステップＳ１２において、制御回路
４４が、２次電池１Ｌの充電電圧が、図６（ａ）に示す
電圧Ｖ₂ を超えていると判定すると、ステップＳ１５に
進み、制御回路４４は、ＦＥＴ４５のゲートに高レベル
の制御電圧を加え、ＦＥＴ４５をＯＮさせる。これによ
り、２次電池１Ｌ、ＦＥＴ４５、抵抗４６の経路で放電
電流が流れる。そして、ステップＳ１６において、制御
回路４４が、電圧検出回路４３の検出した２次電池１Ｌ
の放電電圧が図６（ｂ）に示す電圧Ｖ₃ 乃至Ｖ₄ 間に達
したことを検出するまで放電を継続させ、保存容量に達
したことが検出されると、ステップＳ１７に進む。

【００４３】ステップＳ１７においては、制御回路４４
は、表示回路４８を制御し、ＬＥＤ１３を点灯させ、使
用者に２次電池１Ｌが保存容量に達したことを告知させ
る。そして、ステップＳ１８において、使用者が２次電
池１を取り外したか否かを判定し、取り外した場合、保
存動作を終了する。一方、使用者が２次電池１を取り外
さない場合、ステップＳ１１に戻り、保存動作を繰り返
し実行する。

【００４４】図７は、図４に示すフローチャートのステ
ップＳ８における、第２の種類の（ニッカド系またはニ
ッケル水素系の）２次電池１Ｎの保存動作を説明するフ
ローチャートである。

【００４５】第２の種類の２次電池１Ｎは、満充電時の
電池容量の１０％程度の電池容量で保存すると、最も劣
化しにくくなる。従って、第２の種類の２次電池１Ｎの
保存容量は、満充電時の電池容量の１０％程度の電池容
量とする。

【００４６】また、第２の種類の２次電池１Ｎは、メモ
リ効果を有するため、所定の電圧（メモリ効果が起こら
ない電圧）以上で充電が開始されると、正確に満充電電
圧まで充電を行うことができない。そこで、第２の種類
の２次電池１Ｎを保存容量とするには、この２次電池１
Ｎを一度、所定の電圧以下に放電してから、保存容量と
なるような所定の時間（１Ｃで充電する場合は約６分
間）だけ充電を行う。

【００４７】したがって、ステップＳ２１において、電
圧検出回路４３は２次電池１Ｎの電圧を検出し、制御回
路４４に出力する。制御回路４４は、２次電池１Ｎの電
池容量が基準電圧以下か否かを判定し、基準電圧以下で
ない場合は、ステップＳ２２に進み、電池容量が基準電
圧以下になるまで、ＦＥＴ４５をＯＮさせ、放電回路を
動作させる。電池容量が基準電圧に達したとき、ステッ
プＳ２３に進む。

【００４８】ステップＳ２３においては、制御回路４４
はＦＥＴ４５をＯＦＦし、放電動作を停止させる。そし
て、定電流回路４１及び定電圧回路４２に、２次電池１
Ｎを充電させ、同時にタイマ回路４７にタイマスタート
の指令を出力し、タイマ回路４７において、タイマがス
タートする。

【００４９】次に、ステップＳ２４において、タイマ回
路４７が、上述した２次電池１Ｎが保存容量となるまで
の所定の時間（１Ｃの充電で約６分）を計時するまで待
機する。所定の時間が経過すると、ステップＳ２５にお
いて、タイマ回路４７がストップする。そして、ステッ
プＳ２６において、表示回路４８が制御され、ＬＥＤ１
３が点灯される。そして、ステップＳ２７において、２
次電池１Ｎが取り外されたと判定されると、電池の保存
動作が終了される。一方、２次電池１Ｎが取り外されな
いと、ステップＳ２１に戻り、電池の保存動作が行われ
る。

【００５０】なお、図４におけるステップＳ４及びステ
ップＳ７の充電動作も、２次電池１（６Ｌまたは６Ｎ）
の種類毎に、異なる動作によって行われる。

【００５１】すなわち、いずれの場合も、定電流回路４
１と定電圧回路４２により、満充電になるまで、２次電
池１が充電されるが、満充電状態になったことは、ニッ
カド系またはニッケル水素系の電池の場合、電圧検出回
路４３により、電池容量が若干低下したことで検出さ
れ、リチウムイオン系または鉛系の電池の場合、電流検
出回路４９により、充電電流が所定値以下に達したこと
で検出される。

【００５２】以上述べてきた実施例においては、第１の
種類の２次電池１Ｌと第２の種類の２次電池１Ｎとの判
別において、２次電池１（１Ｌ，１Ｎ）に、電池種類判
別端子を設け、電池装着部１４の電池種類判別端子を介
して、電池種類判別回路１１が、２次電池１の種類を判
別するようにしたが、２次電池１（１Ｌ，１Ｎ）の種類
毎の電池特性から、２次電池１（１Ｌ，１Ｎ）の種類を
判別することもできる。

【００５３】図８は、図１に示した充放電装置１１に、
電池種類判別スイッチ５０をさらに設けた実施例の構成
を示す図である。電池装着部１４に、電池の種類（第１
の種類または第２の種類）が不明の２次電池１が装着さ
れている（電池装着部１４及び２次電池１には、図２に
示す電池種類判別端子は構成されていない）とき、電池
種類判別スイッチ５０が押されると、充放電装置１１は
２次電池１の電池の種類の判別動作を始める。

【００５４】図９は、電池種類判別スイッチ５０が押さ
れたときに動作する、２次電池１の種類を判別するため
の回路の構成を示す図である。この実施例においては、
電池種類判別回路３０のかわりに、判定回路６２が設け
られており、判定回路６２が電圧検出回路４３の出力を
受け、電池装着部１４に装着されている２次電池１の種
類を判定するようになされている。さらに電圧検出回路
４３及び判定回路６２の出力が制御回路４４に供給され
ている。制御回路４４は電圧検出回路４３の出力を検知
し、スイッチ６１のＯＮ／ＯＦＦを切り換えるようにな
されている。

【００５５】図１０は、図９に示した実施例の動作を説
明するフローチャートである。電池種類判別スイッチ５
０が押されると、ステップＳ３１において、定電流回路
４１及び定電圧回路４２によって、電池装着部１４に装
着されている２次電池１の充電が行われる。そして、ス
テップＳ３２において、充電電圧（２次電池１の電池電
圧ではない）が、予め設定した基準値（第１の種類の２
次電池１Ｌの満充電電圧Ｖ_L ）に達したと判定されるま
で、充電を継続する。

【００５６】充電電圧が、電圧Ｖ_L に達したとき、ステ
ップＳ３３に進み、制御回路４４は、所定のタイミング
でスイッチ６１をＯＦＦし、充電動作を停止させる。そ
してステップＳ３４において、２次電池１の端子電圧を
電圧検出回路４３に検出させる。次にステップＳ３５に
おいて、ステップＳ３４で検出した端子電圧から２次電
池１の種類を判定する。

【００５７】図１１は、検出した端子電圧から２次電池
１の種類を判定する原理を示している。すなわち、図１
１に示すように、充電動作を停止すると、２次電池１の
端子電圧は放電を開始するため、充電時における電圧よ
り若干低下した後、所定の電圧で安定するのであるが、
低下した後の安定電圧は、第１の種類の（リチウムイオ
ン系または鉛系の）２次電池１Ｌの場合（Ｖ１）より、
第２の種類の（ニッカド系またはニッケル水素系の）２
次電池１Ｎの場合（Ｖ２）の方が小さい。すなわち、充
電を停止すると、第２の種類の２次電池１Ｎの方がより
小さな端子電圧に低下する。すなわち、次式が満足され
る。Ｖ１＞Ｖ２

【００５８】判定回路６２は、電圧Ｖ１とＶ２の間の所
定の基準値を有しており、この基準値とＶ１またはＶ２
を比較する。そして、例えばＶ１が基準値より大きいと
判断されたとき、電池装着部１４に装着されている電池
は、第１の種類の（リチウムイオン系または鉛系の）２
次電池１Ｌであると判定される。

【００５９】これに対し、電圧Ｖ２が基準値より小さい
とき、電池装着部１４に装着されている電池は、第２の
種類の（ニッカド系またはニッケル水素系の）２次電池
１Ｎであると判定される。

【００６０】制御回路４４は、判定された電池の種類
を、この電池が電池装着部１４から取り外されるまで記
憶し、この電池の種類に応じた動作を行う。

【００６１】上述してきた実施例においては、２次電池
１の保存動作は、充電／保存切換スイッチ１２が保存モ
ードに切り換えられているとき、行われるようにした
が、保存動作を自動的に開始させることも可能である。
図１２は、この場合の実施例を表している。この実施例
は、図３の実施例の制御回路４４に、タイマ回路７０を
接続した構成とされている。また、図１３は、図１２に
示す実施例により、２次電池１の保存動作を手動によら
ず、自動的に開始する際の動作を説明するフローチャー
トである。

【００６２】充電／保存切換スイッチ１２が充電モード
に切り換えられており、電池装着部１４に装着されてい
る２次電池１の充電が行われているとき、２次電池１の
充電の完了が検出されると、ステップＳ４１において、
制御回路４４はタイマ回路７０に、タイマをスタートさ
せる。そして、ステップＳ４２において、タイマ作動時
に２次電池１が電池装着部１４から取り外されたか否か
が判定され、取り外されると、ステップＳ４６におい
て、充放電装置１１の全ての動作が終了し、タイマ回路
７０もその動作を停止する。一方、ステップＳ４２にお
いて、２次電池１が電池装着部１４に装着されたままで
ある判定されると、ステップＳ４３に進み、予め設定さ
れている所定の時間が経過するまでタイマは作動してい
る。

【００６３】所定時間が経過すると、ステップＳ４４に
おいて、タイマ回路７０はタイマをストップさせ、制御
回路４４に、所定の時間経過の指令を出力する。制御回
路４４は、タイマ回路７０からの出力を受けると、ステ
ップＳ４５において、電池装着部１４に装着されたまま
の２次電池１の保存動作（図５または図７に示す）を開
始させる。このようにすることによって、２次電池１を
満充電状態で保存すること（２次電池が劣化してしまう
こと）を抑制することができる。

【００６４】図１４は、図１２に示した実施例に負荷回
路８０及び電流検出回路８１をさらに接続した実施例の
構成を示す図である。負荷回路８０は、２次電池１の放
電電流によって動作する回路であり、電流検出回路８１
は、負荷回路８０に流れる電流を検出し、制御回路４４
に出力するようになされている。また、図１５は、図１
４に示す実施例により２次電池１の保存動作を手動によ
らずに開始させる際の動作を説明するフローチャートで
ある。

【００６５】次にその動作について説明する。ステップ
Ｓ５１において、制御回路４４は、２次電池１が負荷回
路８０によって使用されていないことを、電流検出回路
８１の出力から検出すると、ステップＳ５２において、
タイマ回路７０にタイマをスタートさせ、ステップＳ５
３に進む。ステップＳ５３においては、制御回路４４
が、電流検出回路８１の出力から、タイマ作動時に２次
電池１が負荷回路８０によって再び使用されていること
を検出すると、ステップＳ５７に進み、タイマがリセッ
トされ、ステップＳ５１に戻る。

【００６６】一方、ステップＳ５３及びＳ５４におい
て、タイマ作動時に、負荷回路８０によって、２次電池
１が使用されずに所定時間が経過すると、ステップＳ５
５進み、タイマ回路７０は、タイマをストップさせ、所
定時間が経過したことを制御回路４４に出力する。制御
回路４４は、この出力を受けると、ステップＳ５６にお
いて、２次電池１の保存動作（図５または図７に示す）
を開始させる。このようにすることによって、２次電池
１が未使用のとき、保存容量でない状態で保存されるこ
とを防止することができる。

【００６７】上述した実施例においては、電池の保存動
作の終了は、２次電池１を電池装着部１４から取り外す
ことで行われているが、２次電池１の電池容量が保存容
量に達したとき、２次電池１を電池装着部１４から取り
外すという動作を経ずに、この保存動作を終了するよう
にすることも可能である。図１６は、この場合の実施例
を表しており、充放電回路への電力の供給を切り換える
スイッチング回路及び充放電回路への電力の供給が終了
したとき、２次電池の自己放電を防止する回路が設けら
れている。

【００６８】充放電回路１４０の構成は図３において示
した充放電回路４０と同様であるが、２次電池１に直列
に寄生ダイオード１２４Ａを有するＦＥＴ１２４が接続
されている。制御回路１３０は、充放電回路１４０（制
御回路４４（図３））からの出力を受け、発光ダイオー
ド１００ａ及びフォトトランジスタ１００ｂによって構
成されているフォトカプラ１００をＯＮ／ＯＦＦさせ
る。ＩＣにより構成される駆動回路９８は、フォトカプ
ラ１００に接続されており、フォトカプラ１００がＯＮ
のときＦＥＴ９９をスイッチング動作させるようになさ
れている。

【００６９】ＦＥＴ９９がＯＮされているとき、手動ス
イッチ９１がＯＮされると、電流が、スイッチ９１、ダ
イオード９４、抵抗９５さらにコイル９７の順に流れる
ようになされている。コンデンサ９６は、整流電流を平
滑するようになされている。コイル９７に電流が流れる
と、コア１１０を介して、２次コイル１０１に電圧が誘
起され、そこに誘導電流が流れるようになされている。
さらにコイル１０４にも電流が流れ、コンデンサ１０３
には、電荷がたまる。コイル１０４に電流が流れること
で、スイッチ９２はＯＮされるようになされている。

【００７０】スイッチ９２がＯＮされると、スイッチ９
２は交流電源からの電流を流し、ダイオード９３ａ，９
３ｂ，９３ｃ，９３ｄによって構成されるダイオードブ
リッジ９３は、この電流を整流し、コイル９７へと流す
ようになされている。この電流は、手動スイッチ９１を
ＯＦＦにしたとしても、ＦＥＴ９９が駆動回路９８によ
りスイッチングされている限り常に流れる。

【００７１】なお、スイッチ９１及び９２は、トライア
ックで代用することも可能である。

【００７２】コイル９７にスイッチング電流が流れるこ
とによって、コイル１２０に誘導電流が発生し、ダイオ
ード１２１と、コンデンサ１２２により整流、平滑され
る。そして、この電力が抵抗１２６とダイオード１２３
を介して、ＦＥＴ１２４及び充放電回路１４０に供給さ
れる。

【００７３】次に、図１６に示す実施例の動作について
説明する。２次電池１の電池容量が保存容量でないと
き、制御回路１３０は、充放電回路１４０からの出力を
受け、フォトカプラ１００の発光ダイオード１００ａに
光を発生させる。フォトトランジスタ１００ｂがこの光
を受光し、駆動回路９８に検出信号が供給される。これ
により、駆動回路９８はＦＥＴ９９をスイッチングさせ
る。

【００７４】このとき、手動スイッチ９１がＯＮされる
と、交流電源から、手動スイッチ９１、ダイオード９４
さらに抵抗９５を介して、コイル９７に電流が流れる。
コイル９７に電流が流れると、コイル１０１さらにコイ
ル１０４に電流が流れ、スイッチ９２がＯＮされる。

【００７５】スイッチ９２がＯＮされると、交流電源か
らの交流電流は、スイッチ９２を介して、ダイオードブ
リッジ９３に入力され、整流される。この整流電流は、
コイル９７とＦＥＴ９９を流れる。ＦＥＴ９９は、駆動
回路９８によりスイッチング４されるため、手動スイッ
チ９１をＯＦＦしても、コイル１０１，１０４には常に
電流が流れる。その結果、コイル１２０に電流が流れ、
充放電回路１４０に電力が供給される。また、抵抗１２
６を介して、高レベルの信号が印加され、ＦＥＴ１２４
はＯＮする。従って、２次電池１の充放電が可能とな
る。

【００７６】充放電回路１４０により、２次電池１の保
存動作が行われている場合、この２次電池１の電池容量
が保存容量に達したとき、制御回路１３０に、保存動作
終了の指令が出力される。

【００７７】制御回路１３０は、充放電回路１４０から
保存動作終了の出力を受けると、フォトカプラ１００の
発光ダイオード１００ａに光の発生を停止させる。する
と駆動回路９８は、ＦＥＴ９９のスイッチング動作を中
止し、ＦＥＴ９９を完全にＯＦＦさせる。これにより、
コイル９７、従って、コイル１０１，１０４，１２０に
電流が流れなくなり、充放電回路１４０への電力の供給
が停止する。

【００７８】さらに、ＦＥＴ１２４のゲートへの高レベ
ルの信号の印加も停止し、ＦＥＴ１２４はそのゲート
に、抵抗１２５を介して、低レベルの電圧が印可され、
ＯＦＦされる。ＦＥＴ１２４がＯＦＦされると、２次電
池１の放電方向に、電流を流すことができないので、２
次電池１の自己放電を防止することができる。但し、充
電は、寄生ダイオード１２４Ａを介して行うことができ
る。

【００７９】同様のことは、制御回路４４を、例えば図
１７に示すように構成することによっても実現すること
ができる。この実施例においては、２次電池１の電池容
量が保存容量に達したとき、電圧検出回路４３は、ｎｐ
ｎトランジスタ１５３をＯＦＦさせる。すると、ＦＥＴ
４５もＯＦＦされ、２次電池１の放電電流が流れなくな
る。従って、充放電回路４０に電力が供給されない場合
において、２次電池１の自己放電を防止することができ
る。

【００８０】また、２個以上のセルによって構成されて
いる２次電池を、セル毎にバランス良く、保存容量にす
ることも可能である。図１８は、この場合の実施例を表
している。この実施例においては、２個のセル１ａ，１
ｂにより構成される２次電池１を充放電する際に、セル
毎にバランス良く充放電するためのスイッチング回路が
設けられている。スイッチ１６０ａ乃至１６０ｄによっ
て構成されるスイッチング回路１６０は、セル１ａまた
は１ｂを充放電する際に、充放電回路４０からの出力を
受けた制御回路１６１によって、切り換えられるように
なされている。

【００８１】例えば、セル１ａを、保存容量とする場合
は、スイッチ１６０ａ及び１６０ｂをＯＮし、スイッチ
１６０ｃ及び１６０ｄをＯＦＦする。一方、セル１ｂ
を、保存容量にする場合は、スイッチ１６０ｃ及び１６
０ｄをＯＮし、スイッチ１６０ａ及びスイッチ１６０ｂ
をＯＦＦする。

【００８２】このようなスイッチング回路１６０を備え
ることで、２個のセル１ａ及び１ｂを、ともに等しい保
存容量にすることができる。

【００８３】なお、以上の実施例においては、ＬＥＤ１
３により所定の状態に達したことを使用者に知らしめる
ようにしたが、スピーカ等により、音で告知することも
できる。

【００８４】

【発明の効果】以上のように、本発明の充放電装置によ
れば、２次電池の電池容量を、２次電池が劣化しない保
存容量にするので、２次電池を、長期間保存する場合に
おいて、２次電池の劣化を抑制することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の充放電装置の一実施例の構成を示す図
である。

【図２】図１に示す、２次電池１（１Ｌ，１Ｎ）及び電
池装着部１４の構成例を示す図である。

【図３】図１の充放電装置１１の内部に設けられている
充放電回路４０の構成例を示す図である。

【図４】図１の充放電装置１１の動作を説明するフロー
チャートである。

【図５】図４のステップＳ５の保存動作を説明するフロ
ーチャートである。

【図６】第１の種類の（リチウムイオン系及び鉛系の）
２次電池の充電時及び放電時の電池特性を示す図であ
る。

【図７】図４のステップＳ８の保存動作を説明するフロ
ーチャートである。

【図８】図１の充放電装置１１に電池種類判別スイッチ
５０を設けた実施例の構成を示す図である。

【図９】図９の電池装着部１４に装着された２次電池１
の電池種類を判別するための回路の構成例を示す図であ
る。

【図１０】図９の実施例の動作を説明するフローチャー
トである。

【図１１】図９の電圧検出回路４３が検出した電池の端
子電圧から２次電池１の種類を判定する原理を示す図で
ある。

【図１２】図３の充放電回路４０にタイマ回路７０をさ
らに設けた場合の構成例を示す図である。

【図１３】図１２に示す実施例の動作を説明するフロー
チャートである。

【図１４】図１２に示した実施例に２次電池１の放電電
流を使用する負荷回路をさらに設けた場合の構成例を示
す図である。

【図１５】図１５に示す実施例の動作を説明するフロー
チャートである。

【図１６】充放電回路及び充放電回路への電力の供給を
制御するスイッチング回路の構成例を示す図である。

【図１７】制御回路４４の構成例を示す図である。

【図１８】２個のセルをバランス良く保存容量にするた
めのスイッチング回路の構成例を示す図である。

【符号の説明】

１２次電池１Ｌ第１の種類の（リチウムイオン系または鉛系の）
２次電池１Ｎ第２の種類の（ニッカド系またはニッケル水素系
の）２次電池１ｘ，１ｙ電池種類判別端子１ｗ正端子１ｚ負端子１１充放電装置１２充電／保存切換スイッチ１３ＬＥＤ１４電池装着部１５プラグ３０電池種類判別回路４０充放電回路４１定電流回路４２定電圧回路４３電圧検出回路４４制御回路４５ＦＥＴ４５Ａ寄生ダイオード４６抵抗４７タイマ回路４８表示回路４９電圧検出回路５０電池種類判別スイッチ６１スイッチ６２判定回路７０タイマ回路８０負荷回路８１電流検出回路９１手動スイッチ９２スイッチ９３ダイオードブリッジ９３ａ乃至９３ｄダイオード９４ダイオード９５抵抗９６コンデンサ９７コイル９８駆動回路９９ＦＥＴ１００フォトカプラ１００ａ発光ダイオード１００ｂフォトトランジスタ１０１コイル１０２ダイオード１０３コンデンサ１０４コイル１１０コア１２０コイル１２１ダイオード１２２コンデンサ１２３ダイオード１２４ＦＥＴ１２４Ａ寄生ダイオード１２５，１２６抵抗１３０制御回路１４０充放電回路１５１，１５２抵抗１５３ｎｐｎトランジスタ１６０スイッチング回路１６０ａ乃至１６０ｄスイッチ１６１制御回路

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献特開平７−130397（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H02J 7/04 H01M 10/44

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】２次電池を充放電する充放電手段と、前記２次電池の電池容量を検出し、前記電池容量が保存
に適した保存容量になるように、前記充放電手段の動作
を制御する制御手段と、前記２次電池の電池容量を、満充電状態にする充電モー
ドと、前記保存容量にする保存モードとを切り換える切
り換え手段とを備え、前記制御手段は、前記保存モードのとき、前記２次電池
の電池容量が前記保存容量になるように制御し、前記充
電モードのとき、満充電状態になるように制御すること
を特徴とする充放電装置。
【請求項２】前記切り換え手段は、手動切り換えスイ
ッチであることを特徴とする請求項１に記載の充放電装
置。
【請求項３】前記２次電池の電池容量が、前記保存容
量に達したことを告知する告知手段をさらに備えること
を特徴とする請求項１に記載の充放電装置。
【請求項４】前記制御手段は、前記２次電池の使用状
態を検出し、前記２次電池が予め設定した所定の時間、
未使用状態にあるとき、前記２次電池の電池容量を前記
保存容量にするように前記充放電手段を制御することを
特徴とする請求項１に記載の充放電装置。
【請求項５】前記２次電池の電池容量が前記保存容量
に達したとき、前記充放電手段の動作を停止させる停止
手段をさらに備え、前記停止手段により前記２次電池の自己放電を防止する
ことを特徴とする請求項１に記載の充放電装置。
【請求項６】２次電池を充放電する充放電手段と、前記２次電池の電池容量を検出し、前記電池容量が保存
に適した保存容量になるように、前記充放電手段の動作
を制御する制御手段と、前記２次電池が、メモリ効果を有しない第１の種類の２
次電池であるのか、メモリ効果を有する第２の種類の２
次電池であるのかを判定する判定手段とを備え、前記制御手段は、前記判定手段の判定結果に応じて所定
の保存容量になるまで、前記２次電池の充放電を制御す
ることを特徴とする充放電装置。
【請求項７】前記第１の種類の２次電池は、リチウム
イオン系または鉛系の２次電池であり、前記第２の種類
の２次電池は、ニッカド系またはニッケル水素系の２次
電池であることを特徴とする請求項６に記載の充放電装
置。
【請求項８】前記２次電池の電池容量が前記保存容量
に達したことを告知する告知手段をさらに備えることを
特徴とする請求項６に記載の充放電装置。
【請求項９】前記制御手段は、前記２次電池の使用状
態を検出し、前記２次電池が予め設定した所定の時間、
未使用状態にあるとき、前記２次電池の電池容量を前記
保存容量にするように前記充放電手段を制御することを
特徴とする請求項６に記載の充放電装置。
【請求項１０】前記２次電池の電池容量が、前記保存
容量に達したとき、前記充放電手段の動作を停止させる
停止手段をさらに備え、前記停止手段により前記２次電池の自己放電を防止する
ことを特徴とする請求項６に記載の充放電装置。