JP5424633B2 - Charging apparatus, charging method and program - Google Patents
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Description
本発明は、充電装置等に関する。 The present invention relates to a charging device and the like .
従来、ビデオカメラや携帯電話等の電源として、繰り返し充電可能な二次電池が使われている。そして、近年では、これらの携帯機器の小型化が進む一方、液晶パネルなどの大型化によって、より大容量で小型の電池が要望されている。そこで、近年この種の携帯機器の電源としてエネルギー密度が高く且つ軽量なリチウムイオン電池が用いられるようになってきた。更に、機器によっては複数個の電池セルを直列に接続したリチウムイオン電池(セルパック)を用いるものがある。 Conventionally, a rechargeable secondary battery is used as a power source for a video camera, a cellular phone, and the like. In recent years, the size of these portable devices has been reduced, and the size of liquid crystal panels and the like has increased, and a battery with a larger capacity and a smaller size has been demanded. Therefore, in recent years, a lithium ion battery having a high energy density and a light weight has been used as a power source for this type of portable device. Furthermore, some devices use a lithium ion battery (cell pack) in which a plurality of battery cells are connected in series.
このようなリチウムイオン電池パックを充電する充電システムにおいて、充電装置によって電池パックが過充電になるまで充電された場合、リチウムイオン電池には高い電圧が加えられるので、電池セルの性能の劣化や充電の安全性を損失する恐れがあった。これを防止するため、リチウムイオン電池に加わるリチウムイオン電池の電圧が一定の電圧を超えた場合、二次電池を保護するために電池パックの充電を停止させる保護回路が設けられていた。保護回路はリチウムイオン電池の保護のために、各電池セルに加わる各電池電圧を検出し、いずれか一つの電池電圧が所定電圧を超えた場合、電池パックの充電を停止させるように動作する。 In such a charging system for charging a lithium ion battery pack, when the battery pack is charged until the battery pack is overcharged, a high voltage is applied to the lithium ion battery. There was a risk of loss of safety. In order to prevent this, when the voltage of the lithium ion battery applied to the lithium ion battery exceeds a certain voltage, a protection circuit for stopping the charging of the battery pack is provided to protect the secondary battery. The protection circuit detects each battery voltage applied to each battery cell to protect the lithium ion battery, and operates to stop charging the battery pack when any one of the battery voltages exceeds a predetermined voltage.
また、充電装置は、リチウムイオン電池を充電する際、電池セルの負担を軽くするよう電池セルの電池電圧が所定電圧に上昇するまで定電流で充電した後、各電池電圧が所定電圧を超えないように定電圧で充電する定電流定電圧充電方式が知られている。(例えば、特許文献1参照)
このような充電システムにおいて、充電装置によって電池パックの充電が行われる際、各電池セルには同じ充電電流が流れ、電池セルが全て同じ電気特性を持つものであれば、充電電流によって各電池セルの電池電圧は同一に上昇し、充電される。 In such a charging system, when the battery pack is charged by the charging device, the same charging current flows through each battery cell. The battery voltage rises the same and is charged.
しかしながら、充放電に伴う電池セルの劣化、または電池セルの計時的変化や誤差等によって、各電池セルの電気特性にはばらつきが生じることが考えられる。 However, it is conceivable that the electrical characteristics of the battery cells vary due to deterioration of the battery cells accompanying charging / discharging, time-dependent changes or errors of the battery cells, and the like.
このように全ての電池セルの電気特性が同一ではない場合、同じ充電電流によって充電されたとしても、電池電圧の上昇が早い電池セルと電池電圧の上昇が遅い電池セルとが生じ、各電池セルの電池電圧の値には高低差ができる。 Thus, when the electrical characteristics of all the battery cells are not the same, even if the battery cells are charged with the same charging current, a battery cell in which the battery voltage rises quickly and a battery cell in which the battery voltage rises slowly occur, and each battery cell There can be a difference in the value of the battery voltage.
そのため、何れかの電池セルの電池電圧が他の電池セルより先に所定電圧を超えてしまい、他の電池セルの電池電圧が所定電圧に十分達していなかったとしても、保護回路によって電池パックの充電が停止されてしまうことになる。 Therefore, even if the battery voltage of one of the battery cells exceeds the predetermined voltage before the other battery cell and the battery voltage of the other battery cell does not sufficiently reach the predetermined voltage, the protection circuit Charging will be stopped.
このように、保護回路によって電池パックの充電が停止されることなく、各電池セルの電気特性のばらつきによる電池パックの充電の停止を防ぐためには、充電装置が電池パックを充電する際に出力する充電電圧を下げる必要がある。この場合、充電装置は出力する充電電圧を全ての電池セルの電池電圧が所定電圧に対して余裕を持った低い電圧で電池パックの充電を行えるように設定しなければならない。 Thus, in order to prevent the charging of the battery pack from being stopped due to variations in the electrical characteristics of each battery cell without stopping the charging of the battery pack by the protection circuit, the charging device outputs when charging the battery pack. It is necessary to lower the charging voltage. In this case, the charging device must set the output charging voltage so that the battery pack can be charged with a low voltage that allows the battery voltage of all the battery cells to have a margin with respect to the predetermined voltage.
また、近年では電池パックの大容量化が進んでおり、充電時に一層の安全性を確保するため、保護回路の動作電圧を低く設定することが検討されている。 In recent years, the capacity of battery packs has been increasing, and it has been studied to set the operating voltage of the protection circuit low in order to ensure further safety during charging.
上記のことを考慮して充電装置の充電電圧を設定し、電池パックの充電を行った場合、電池パックに対して充電装置は充電可能な最大の充電電圧で充電を行うことができず、全ての電池セルを最大容量まで充電することができないという問題があった。 In consideration of the above, when the charging voltage of the charging device is set and the battery pack is charged, the charging device cannot charge the battery pack at the maximum charging voltage that can be charged. There was a problem that the battery cell could not be charged to the maximum capacity.
本発明は、電池の充電が適切に行われるようにすることを目的とする。 The present invention aims to ensure that the charging of the battery is divided appropriately row.
本発明に係る充電装置は、複数のセルを含む電池を充電するための電力を発生させる電源手段と、前記電池に流れる電流を検知する電流検知手段と、前記電流検知手段によって検知された電流に応じて、前記複数のセルに流れる電流が遮断されているか否かを検知する検知手段と、前記検知手段によって検知された結果に応じて、前記電池の充電を制御する制御手段とを有し、前記制御手段は、前記検知手段により前記複数のセルに流れる電流が遮断されていることが検知された場合、前記電池を充電するための充電電圧を下げるように制御することを特徴とする。 The charging device according to the present invention includes a power supply unit that generates power for charging a battery including a plurality of cells, a current detection unit that detects a current flowing through the battery, and a current detected by the current detection unit. In response, it has a detecting means for detecting whether or not the current flowing through the plurality of cells is cut off, and a control means for controlling the charging of the battery according to the result detected by the detecting means, The control means controls to lower a charging voltage for charging the battery when it is detected by the detecting means that currents flowing through the plurality of cells are interrupted .
本発明によれば、電池の充電が適切に行われるようにすることができる。 According to the present invention, it is possible to make the charging of the battery is divided appropriately row.
以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながら説明する。なお、以下に示す実施形態はあくまでも一例であって、必ずしも以下に示す実施形態に限定されるものではない。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In addition, embodiment shown below is an example to the last, Comprising: It is not necessarily limited to embodiment shown below.
[実施形態1]
図1は、本発明の実施形態1に係る充電システムの概略構成の一例を示す図であり、電池パック100と充電装置200とを含む。充電装置200は充電装置200に装着された電池パック100を充電することができる。図2は図1に示した充電システムの電池パック100及び充電装置200の一例を示すブロック図である。以下これらについて詳細に説明する。
[Embodiment 1]
FIG. 1 is a diagram illustrating an example of a schematic configuration of a charging system according to Embodiment 1 of the present invention, which includes a
<電池パック>
電池パック100は、二次電池101、保護回路102、遮断回路103を有する。充電装置200に電池パック100が装着され、充電が開始された場合、電池パック100に内包されている二次電池101は定電流定電圧充電方式で充電される。
<Battery pack>
The
また、電池パック100は充電装置200に接続するための端子を有しており、+(プラス)端子104と−(マイナス)端子105は、充電装置200の+端子209と−端子210とに接続されることによって、電池パック100は充電装置200に装着される。
The
二次電池101は電池パック100に内包されており、二次電池101はリチウムイオン電池等の二次電池セル101A及び101Bを有している。二次電池101の有している二次電池セル101A及び101Bは図2に示すように2つ直列に接続されている。
The
なお、二次電池セルの個数は二次電池セル101Aと101Bのように2個の電池セルに限定されるものではなく、3個以上の二次電池セルを直列に接続してものであっても良い。
The number of secondary battery cells is not limited to two battery cells, such as the
また、二次電池セル101A及び101Bはリチウムイオン電池等の非水溶媒系二次電池やニッケル−カドミウム(Ni−Cd)電池、ニッケル水素(Ni−H)電池、リチウム電池等の二次電池セルであってもよい。
The
保護回路102は、+端子104の電圧情報、−端子105の電圧情報及び二次電池セル101Aと二次電池セル101Bとの接続点の中間電圧情報を取得し、二次電池セル101A及び101Bの端子に加わる各バッテリー電圧を常に検知する。また、保護回路102は二次電池セル101A及び101Bの各バッテリー電圧と所定電圧とを比較して、その比較結果に応じて遮断回路103を制御するように動作する。なお、所定電圧の値として実施形態1ではこの値を「4.22V±0.03V」と設定している。
The
遮断回路103はFET(Field effect transistor)等によって構成された回路であり、遮断回路103の一端は二次電池101と接続され、他の一端は−端子105に接続されている。遮断回路103は保護回路102によって制御され、二次電池101と−端子105とを接続したり、遮断したりと動作する。
The
保護回路102によって二次電池セル101A及び101Bのうち少なくとも一方のバッテリー電圧が所定電圧を超えたと判定された場合、遮断回路103は保護回路102によってOFF(非導通状態)になるように制御される。この場合、遮断回路103は二次電池101と−端子105とを遮断するように動作する。これによって、電池パック100の二次電池セル101A及び101Bに流れる充電電流は遮断され、電池パック100の充電は停止されるので、二次電池セル101A及び101Bに過電流が流れるのを防ぐことができる。
When the
また、保護回路102によって二次電池セル101A及び101Bの双方のバッテリー電圧が所定電圧以下であると判定された場合、遮断回路103は保護回路102によってON(導通状態)になるように制御される。この場合、遮断回路103は二次電池101と−端子105とを接続するように動作する。これによって充電電流が二次電池セル101A及び101Bに流れるように動作する。
When the
+端子104及び−端子105は電池パック100を外部装置と接続するための外部接続端子である。+端子104及び−端子105は電池パック100を充電する際には、充電装置200の接続端子と接続され、充電装置200の接続端子を介して充電装置200から電力を充電する。また、+端子104及び−端子105は電池パック100から電力を放電する際には、電力を供給する供給先である外部装置の接続端子と接続され、外部装置の接続端子を介して電力を放電する。
The + terminal 104 and the −
<充電装置200>
充電装置200は、AC入力部201、電源回路202、電流検知部203、電圧検知部204、充電制御部205、充電検知部206、タイマー207、表示部208を有する。充電装置200は電池パック100が装着された場合、電池パック100を定電流定電圧充電方式で充電することができる。
<
The charging
また、充電装置200は電池パック100を装着するための端子を有しており、+(プラス)端子209と−(マイナス)端子210は、各々の端子が電池パック100の+端子104と−端子105に接続されることによって、電池パック100は装着される。
The charging
AC入力部201は商用交流電源に接続され、供給された商用交流電源の電力を整流し、充電装置200に適する電力に変換する。AC入力部201によって交流電力から変換された直流電力は電源回路202に供給される。
The
電源回路202はAC入力部201から供給される直流電力を制限し、電池パック100を充電するための電力を発生させることができ、充電制御部205による制御に応じて電池パック100に一定の電流や一定の電圧を出力する。
The
電流検知部203は、+端子209に流れる電流を検知して、充電制御部205及び充電検知部206に出力する。なお、電池パック100が充電装置200に装着されている場合は、+端子209に流れる電流は、充電装置200によって充電される電池パック100の二次電池セル101A及び101Bに流れる充電電流として検知することができる。
The
電圧検知部204は、+端子209と−端子210間の端子電圧を検知して、充電制御部205に出力する。なお、電池パック100が充電装置200に装着されている場合は、+端子209と−端子210間の端子電圧は、充電装置200によって充電される電池パック100の充電電圧として検知することができる。
The
充電制御部205は、二次電池セル101A及び101Bに加わる各バッテリー電圧が所定電圧を超えないようにするために電池パック100に電源回路202が出力する電流値及び電圧値を設定する。また、充電制御部205は電流検知部203によって検知された充電電流及び電圧検知部204によって検知された充電電圧を監視しつつ、定電流定電圧充電方式で電池パック100の充電を行うように電源回路202を制御する。
The charging
また、充電制御部205は充電検知部206やタイマー207、表示部208に指示を出して、各部の動作を制御することができる。また、充電装置200の各部は各々の動作によって得られた情報等を充電制御部205に供給する。
In addition, the charging
充電検知部206は、電流検知部203によって検知された充電電流に応じて、充電の際に、電池パック100の充電状態を検知する検知処理を行う。電池パック100の状態として、充電状態、満充電状態、遮断状態の3つの状態があり、検知された充電電流の値が以下に示すような場合、充電電流に応じて電池パック100の状態を判定する。
充電状態 : 充電電流≧80mA
満充電状態: 80mA>充電電流≧10mA
遮断状態 : 10mA>充電電流
充電状態とは、二次電池セル101A及び101Bに加わる各バッテリー電圧が所定電圧「4.22V±0.03V」に達していない場合の電池パック100の状態である。
The
Charging state: Charging current ≧ 80 mA
Fully charged state: 80 mA> charging current ≧ 10 mA
Blocking state: 10 mA> charging current The charging state is a state of the
満充電状態とは、二次電池セル101A及び101Bのうち少なくとも一方のバッテリー電圧が所定電圧「4.22V±0.03V」に達した場合の電池パック100の状態である。なお、充電状態及び満充電状態においては、遮断回路103によって二次電池セル101A及び101Bに流れる充電電流は遮断されない。遮断状態とは、二次電池セル101A及び101Bのうち少なくとも一方のバッテリー電圧が所定電圧「4.22V±0.03V」を超えた場合の電池パック100の状態である。なお、遮断状態においては、遮断回路103によって二次電池セル101A及び101Bに流れる充電電流は遮断される。
The fully charged state is a state of the
また、充電検知部206は検知した電池パック100の状態を示す情報を充電制御部205に出力する。なお、充電検知部206によって検知される電池パック100の状態として、充電状態、満充電状態、遮断状態の3つの状態を挙げたが、これに限られることなく、電池パック100の充電の方法に応じて変更してもよい。また、実施形態1では電池パック100の状態の判定として、充電電流の値を上記のように設定したが、これに限られることなく、電池パック100や充電装置200の設定に応じて変更してもよい。
Further, the
また、充電検知部206は、電圧検知部204によって検知された充電電圧に応じて、電池パック100の充電も制御する。
Further, the
タイマー207は充電制御部205の指示に応じて充電装置200内の各部の動作時間や休止時間、経過時間等を計測する。
The
表示部208はLEDやLCD等の表示器によって構成され、充電制御部205の指示に応じて電池パック100の充電状態を表示する。また、電池パック100の充電状態以外に充電電流の値や充電電圧の値等の情報や所定のアイコンを表示しても良い。
The
+端子209及び−端子210は充電装置200を電池パック100と接続するための外部接続端子である。+端子209及び−端子210は電池パック100を充電する際には、充電装置200の接続端子と接続され、電池パック100の接続端子を介して充電装置200から二次電池101に電力を供給する。
<充電装置200に装着された電池パック100を充電する充電処理>
次に、図1、図2及び図3を参照し、実施形態1に係る充電システムにおける充電処理を説明する。図3は実施形態1に係る充電装置200が充電装置200に装着された電池パック100を充電する際に行われる充電処理の一例を示すフローチャートである。図3のフローチャートが示す処理は、電池パック100と充電装置200とが各々の端子によって接続されている状態にあるときに実行される処理である。なお、このフローチャートにおいて、二次電池101と電池パック100の−端子105とが遮断回路103によって接続されている状態であることを想定する。
The +
<Charging Process for Charging
Next, a charging process in the charging system according to the first embodiment will be described with reference to FIGS. 1, 2, and 3. FIG. 3 is a flowchart illustrating an example of a charging process performed when the
ステップS301において、充電制御部205は、電源回路202の電流値を「700mA±50mA」と設定する。電源回路202は設定された値に応じて直流電力を制限して出力し、定電流制御による充電を開始する。充電の開始と共に、電流検知部203は充電電流の検知を、電圧検知部204は充電電圧の検知を開始する。充電制御部205は電流検知部203によって検知された充電電流が充電制御部205によって設定された電源回路202の電流値を超えないように常に監視をする。この場合、本フローチャートはステップS301からステップS302に進む。
In step S <b> 301, the charging
なお、ステップS301において、充電制御部205は、電池パック100の充電電圧が「8.4V±0.1V」を超えないように電池パック100を充電するために電池パック100に出力する電流を設定する必要がある。電池パック100の充電電圧は二次電池セル101A及び101Bの各バッテリー電圧の合計電圧となるため、各バッテリー電圧の上限値が「4.25V」である場合、充電電圧が上限値である「8.5V」を超えないように定電流で制御しなければならない。
In step S301, the charging
また、充電制御部205によって設定される電流値は、電池パック100の充電電圧が各バッテリー電圧の上限値の合計電圧を超えないように電池パック100の充電を制御できる値であれば電流値「700mA±50mA」に限られない。
The current value set by the charging
ステップS302において、充電検知部206は電圧検知部204によって検知された電池パック100の充電電圧が「8.4V±0.1V」に達したか否かを判定する。充電検知部206によって、電池パック100の充電電圧が「8.4V±0.1V」に達したと判定された場合、本フローチャートはステップS302からステップS303に進む。充電検知部206によって、電池パック100の充電電圧が「8.4V±0.1V」に達していないと判定された場合、本フローチャートはステップS302からステップS301に戻る。
In step S <b> 302, the
ステップS303において、充電制御部205は電池パック100を定電流制御による充電から定電圧制御による充電に切り換え、電源回路202を制御して電池パック100の定電圧充電処理を行う。定電圧充電処理を実行した後、充電検知部206によって、電池パック100の状態が満充電状態であると判定された場合、充電制御部205は定電圧充電処理を終了させ、電源回路202を制御して電池パック100の充電を停止させる。この場合、本フローチャートは終了し、充電処理は終了する。なお、定電圧充電処理とは、充電装置200が一定の電圧を電池パック100に出力しながら充電を行う処理である。
In step S <b> 303, the
<充電装置200に装着された電池パック100の定電圧充電処理>
次に、図1、図2及び図4を参照し、実施形態1に係る充電システムにおける定電圧充電処理を説明する。図4は実施形態1に係る充電装置200が充電装置200に装着された電池パック100を充電する際に行われる定電圧充電処理の一例を示すフローチャートである。
<Constant Voltage Charging Process of
Next, the constant voltage charging process in the charging system according to the first embodiment will be described with reference to FIGS. 1, 2, and 4. FIG. 4 is a flowchart illustrating an example of a constant voltage charging process performed when the
図4のフローチャートが示す処理は、電池パック100と充電装置200とが各々の端子によって接続されている状態にあるときに実行される処理である。なお、このフローチャートにおいて、二次電池101と電池パック100の−端子105とは遮断回路103によって接続されている状態であることを想定する。また、電流検知部203による充電電流の検知及び電圧検知部204による充電電圧の検知がされていることを想定する。
The process shown in the flowchart of FIG. 4 is a process that is executed when the
ステップS401において、充電制御部205は、電源回路202の電圧値(出力電圧)を「8.4V±0.1V」と設定する。電源回路202は設定された値に応じて直流電力を制限して出力し、定電圧制御による充電を開始する。この場合、本フローチャートはステップS401からステップS402に進む。なお、実施形態1では電池パック100の充電電圧の上限値は「8.5V」となるので、ステップS401において、充電制御部205が設定する電圧値を「8.4V±0.1V」と設定する。
In step S <b> 401, the
ステップS402において、充電検知部206は電流検知部203によって検知された充電電流により電池パック100の状態を検知する。充電検知部206によって、電池パック100の状態が充電状態であると判定された場合、本フローチャートはステップS402からステップS401に戻る。充電検知部206によって、電池パック100の状態が満充電状態であると判定された場合、本フローチャートはステップS402からステップS411に進む。充電検知部206によって、電池パック100の状態が遮断状態であると判定された場合、本フローチャートはステップS402からステップS403に進む。
In step S <b> 402, the
ステップS403において、充電制御部205は電源回路202の電圧値を「0V」になるように設定し、電源回路202に電池パック100への出力を停止させる。電源回路202は設定された電圧値「0V」に電圧を下げるように制限し、電池パック100の充電を停止させる。このように、充電制御部205が電源回路202に電池パック100への出力を停止させ、電池パック100の充電を停止させる処理を充電停止処理とする。また、充電制御部205はタイマー207に指示を出して、電池パック100の充電が停止してから経過した時間を計測させる。この場合、本フローチャートはステップS403からステップS404に進む。
In step S <b> 403, the charging
ステップS404において、充電制御部205はタイマー207によって計測された経過時間Tの情報を受け取り、経過時間Tが5分に達したか否かを判定する。充電制御部205によって経過時間Tが5分に達したと判定された場合、充電制御部205は充電停止処理を解除する。この場合、本フローチャートはステップS404からステップS405に進む。
In step S404, the charging
充電制御部205によって経過時間Tが5分に達していないと判定された場合、本フローチャートはステップS404からステップS404に戻る。経過時間Tが5分に達するまでの間、充電制御部205は充電停止処理を続行する。
If the charging
このように、経過時間Tが5分に達するまでの間、充電停止処理を実行し続けたのは、再び電池パック100を充電するためには、二次電池セル101A及び101Bのバッテリー電圧を所定電圧以下に下げる必要があったからである。また、電池パック100の充電が停止された後、瞬時にバッテリー電圧は放電電圧に変化するわけではなく、徐々に電圧値が下がっていくため、充電検知部206が電池パック100の状態を誤判定しないように十分に充電の停止時間を設ける必要がある。経過時間Tが所定時間として5分に達するまでの間、充電停止処理を実行したが、経過時間Tは充電検知部206が電池パック100の状態を誤判定しない程度にバッテリー電圧が下がる時間であれば良く、これに限られない。
As described above, the charging stop process is continued until the elapsed time T reaches 5 minutes. In order to charge the
ステップS405において、充電制御部205は、電源回路202の電圧値を、「8.4V±0.1V」から所定値0.1V下げて「8.3V±0.1V」に設定する。電源回路202は設定された値に応じて、直流電力を制限し、充電を開始する。この場合、本フローチャートはステップS405からステップS406に進む。
In step S <b> 405, the charging
ステップS406において、充電検知部206は電池パック100の状態を検知する。充電検知部206によって、電池パック100の状態が充電状態であると判定された場合、本フローチャートはステップS406からステップS405に戻る。充電検知部206によって、電池パック100の状態が満充電状態であると判定された場合、本フローチャートはステップS406からステップS411に進む。充電検知部206によって、電池パック100の状態が遮断状態であると判定された場合、本フローチャートはステップS406からステップS407に進む。
In step S406, the
ステップS407において、充電制御部205は充電停止処理を行い、タイマー207に指示を出して、電池パック100が充電を停止してから経過した時間を計測させる。この場合、本フローチャートはステップS407からステップS408に進む。
In step S <b> 407, the charging
ステップS408において、充電制御部205はタイマー207に計測された経過時間Tが5分に達したか否かを判定する。充電制御部205によって経過時間Tが5分に達したと判定された場合、充電制御部205は充電停止処理を解除する。この場合、本フローチャートはステップS408からステップS409に進む。充電制御部205によって経過時間Tが5分に達していないと判定された場合、本フローチャートはステップS408からステップS408に戻る。
In step S408, the charging
ステップS409において、充電制御部205は、電源回路202の電圧値を「8.3V±0.1V」から0.1V下げて「8.2V±0.1V」に設定する。電源回路202は設定された値に応じて充電を開始する。この場合、本フローチャートはステップS409からステップS410に進む。
In step S409, the charging
ステップS410において、充電検知部206は電池パック100の状態を検知する。充電検知部206によって、電池パック100の状態が充電状態であると判定された場合、本フローチャートはステップS410からステップS409に戻る。充電検知部206によって、電池パック100の状態が満充電状態であると判定された場合、本フローチャートはステップS410からステップS411に進む。充電検知部206によって、電池パック100の状態が遮断状態であると判定された場合、充電制御部205は表示部208に電池パック100の充電が遮断されたことを示す文字データやアイコン等を表示させる。この場合、本フローチャートはステップS410からステップS412に進む。
In step S <b> 410, the
ステップS411において、充電制御部205は表示部208に電池パック100の充電が終了したことを示す文字データやアイコン等を表示させる。この場合、本フローチャートはステップS411からステップS412に進む。
In step S411, the charging
ステップS412において、充電制御部205は電源回路202に電力の出力を停止するように指示を出して定電圧充電処理を終了させる。この場合、本フローチャートは終了する。
In step S412, the charging
以上のように、充電装置200は保護回路102により充電電流が遮断された場合であっても、電池パック100へ電圧の出力を所定時間停止させた後、電池パック100に出力する電圧を下げて、再び、二次電池セル101A及び101Bを充電することができる。そのため、充電装置200は、充電電流が遮断したことを検知した場合、充電電圧を所定値下げて再び充電処理を繰り返し行うことによって、充電電圧を下げ過ぎることなく、二次電池セル101A及び101Bを充電するのに適した電圧に設定することができる。
As described above, even when the charging current is interrupted by the
したがって、充電装置200は、二次電池セル101A及び101Bを充電可能である最大電圧で充電することができるようになる。
Therefore, the charging
また、充電電流が遮断された場合、充電装置200は電池パック100に所定時間出力を行わないようにすることで、一旦判定された電池パック100の充電状態を重複して検知することを防止することができる。
In addition, when the charging current is interrupted, the charging
なお、充電装置200は、電池パック100への出力を所定時間停止した後、再び充電処理を開始する場合、電圧値を所定値0.1V下げて再設定しているが、所定値をこれ以外の値とすることも可能である。
In addition, when the
なお、実施形態1では、バッテリー電圧の所定電圧としてこの値を「4.22V±0.03V」と設定しているが、所定電圧の値はこの値に限られず、二次電池を安全に充電できる値であれば良い。 In the first embodiment, this value is set to “4.22V ± 0.03V” as the predetermined voltage of the battery voltage. However, the value of the predetermined voltage is not limited to this value, and the secondary battery can be charged safely. Any value can be used.
また、実施形態1では、充電電流が遮断したことを検知すると、充電電圧を下げて充電を再開するという処理を2回繰り返した。しかし、これに限らず、充電装置200はn回(nは1以上の整数)充電電圧を下げて充電を再開する処理を繰り返し行うようにしてもよい。
In the first embodiment, when it is detected that the charging current is cut off, the process of reducing the charging voltage and restarting charging is repeated twice. However, the present invention is not limited to this, and the
この場合、再設定時に下げる所定値の値が小さいほどより最適な充電電圧で充電することが可能となる。一方、セル間のばらつきが大きい場合には、保護回路が動作しなくなるまでに充電電圧の再設定回数が多くなることが考えられる。 In this case, it is possible to charge with a more optimal charging voltage as the value of the predetermined value to be lowered at the time of resetting is smaller. On the other hand, when the variation between cells is large, it is conceivable that the number of times of resetting the charging voltage increases before the protection circuit stops operating.
また、定電圧充電処理を行う際、充電制御部205によって設定される電圧は、「8.4V±0.1V」、「8.3V±0.1V」、「8.2V±0.1V」に限られない。充電制御部205によって設定される電圧値は、二次電池セル101A及び101Bの各バッテリー電圧が所定電圧を超えないように充電可能な電圧に設定すれば良く、所定電圧の値に応じて、変更しても良いものとする。
Further, when performing the constant voltage charging process, the voltages set by the charging
[実施形態2]
次に、図1、図2及び図5を参照し、実施形態2に係る充電システムにおける定電圧充電処理を説明する。実施形態2では、実施形態1と共通する部分についてはその説明を省略し、実施形態1と異なる部分を説明する。
[Embodiment 2]
Next, a constant voltage charging process in the charging system according to the second embodiment will be described with reference to FIGS. 1, 2, and 5. In the second embodiment, description of parts common to the first embodiment will be omitted, and parts different from the first embodiment will be described.
<充電装置200に装着された電池パック100の定電圧充電処理>
図5は実施形態2に係る充電装置200が充電装置200に装着された電池パック100を充電する際に行われる定電圧充電処理の一例を示すフローチャートである。図5のフローチャートが示す処理は、充電装置200と電池パック100とが各々の端子によって接続状態にあるときに実行される処理である。なお、このフローチャートにおいて、二次電池101と電池パック100の−端子105とは遮断回路103によって接続された状態であることを想定する。また、電流検知部203による充電電流の検知及び電圧検知部204による充電電圧の検知がされていることを想定する。
<Constant Voltage Charging Process of
FIG. 5 is a flowchart illustrating an example of a constant voltage charging process performed when the
ステップS501において、充電制御部205は、電源回路202の電圧値を「8.4V±0.1V」と設定する。電源回路202は設定された値に応じて、直流電力を制限し、定電圧制御による充電を開始する。この場合、本フローチャートはステップS501からステップS502に進む。なお、実施形態2も実施形態1と同様に電池パック100の充電電圧の上限値は「8.5V」となるので、ステップS501において、充電制御部205が設定する電圧値を「8.4V±0.1V」と設定する。
In step S501, the charging
ステップS502において、充電検知部206は充電検知部206によって検知された充電電流により電池パック100の状態を検知する。充電検知部206によって、電池パック100の状態が充電状態であると判定された場合、本フローチャートはステップS502からステップS501に戻る。充電検知部206によって、電池パック100の状態が満充電状態であると判定された場合、本フローチャートはステップS502からステップS511に進む。充電検知部206によって、電池パック100の状態が遮断状態であると判定された場合、本フローチャートはステップS502からステップS503に進む。
In step S502, the
ステップS503において、充電検知部206が電池パック100の状態が遮断状態であると判定した場合、充電制御部205は充電検知部206に電池パック100の状態を検知する動作を停止させる指示を出して充電検知部206を停止させる。この充電検知部206を停止させるように充電制御部205が充電検知部206の検知制御する処理を検知停止処理とする。また、充電制御部205はタイマー207に指示を出して、電池パック100の状態が遮断状態であると判定されてから経過した時間を計測させる。この場合、本フローチャートはステップS503からステップS504に進む。
In step S503, when the
ステップS504において、充電制御部205は、電源回路202の電圧値を「8.4V±0.1V」から0.1V下げて「8.3V±0.1V」に設定する。
電源回路202は設定された電圧値に応じて直流電力を制限して出力し、充電を開始する。この場合、本フローチャートはステップS504からステップS505に進む。
In step S <b> 504, the charging
The
ステップS505において、充電制御部205はタイマー207によって計測された経過時間Tの情報を受け取り、経過時間Tが所定時間として5分に達したか否かを判定する。充電制御部205によって経過時間Tが5分に達したと判定された場合、充電制御部205は、検知停止処理を解除して充電検知部206の動作を開始させる。この場合、本フローチャートはステップS505からステップS506に進む。充電制御部205によって経過時間Tが5分に達していないと判定された場合、本フローチャートはステップS505からステップS505に戻る。経過時間Tが5分に達するまでの間、充電検知部206は検知停止処理を実行し続ける。
In step S505, the charging
ステップS506において、充電検知部206は電流検知部203によって検知された充電電流により電池パック100の状態を検知する。充電検知部206によって、電池パック100の状態が充電状態であると判定された場合、本フローチャートはステップS506からステップS504に戻る。充電検知部206によって、電池パック100の状態が満充電状態であると判定された場合、本フローチャートはステップS506からステップS511に進む。充電検知部206によって、電池パック100の状態が遮断状態であると判定された場合、本フローチャートはステップS506からステップS507に進む。
In step S506, the charging
ステップS507において、充電検知部206が電池パック100の状態が遮断状態であると判定した場合、充電制御部205は検知停止処理を行う。また、充電制御部205はタイマー207に指示を出して、電池パック100の状態が遮断状態であると判定されてからの時間を計測させる。この場合、本フローチャートはステップS507からステップS508に進む。
In step S507, when the
ステップS508において、充電制御部205は、電源回路202の電圧値を「8.3V±0.1V」から0.1V下げて「8.2V±0.1V」に設定する。電源回路202は設定された値に応じて、直流電力を制限し、充電を開始する。この場合、本フローチャートはステップS508からステップS509に進む。
In step S508, the charging
ステップS509において、充電制御部205はタイマー207によって計測された経過時間Tの情報を受け取り、経過時間Tが5分に達したか否かを判定する。充電制御部205によって経過時間Tが5分に達したと判定された場合、充電制御部205は、検知停止処理を解除して充電検知部206の動作を開始させる。この場合、本フローチャートはステップS509からステップS510に進む。充電制御部205によって経過時間Tが5分に達していないと判定された場合、本フローチャートはステップS509からステップS509に戻る。
In step S509, the charging
ステップS510において、充電検知部206は電池パック100の状態を検知する。充電検知部206によって、電池パック100の状態が充電状態であると判定された場合、本フローチャートはステップS510からステップS510に戻る。充電検知部206によって、電池パック100の状態が満充電状態であると判定された場合、本フローチャートはステップS510からステップS511に進む。充電検知部206によって、電池パック100の状態が遮断状態であると判定された場合、充電制御部205は表示部208に電池パック100の充電が遮断されたことを示す文字データやアイコン等を表示させる。この場合、本フローチャートはステップS510からステップS512に進む。
In step S510, the
ステップS511において、充電制御部205は表示部208に電池パック100の充電が完了したことを示す文字データやアイコン等を表示させる。この場合、本フローチャートはステップS511からステップS512に進む。
In step S511, the charging
ステップS512において、充電制御部205は電源回路202に電力の出力を停止するように指示を出して定電圧充電処理を終了させる。この場合、本フローチャートは終了する。
In step S <b> 512, the charging
以上のように、充電装置200は保護回路102によって充電電流が遮断した場合においても、電池パック100の状態検知を所定時間停止させた後、電池パック100に出力する電圧を下げて、再び、二次電池セル101A及び101Bを充電することができる。そのため、充電装置200は、充電電流が遮断したことを検知した場合、充電電圧を所定値下げて再び充電処理を繰り返すことによって、充電電圧を下げ過ぎることなく、二次電池セル101A及び101Bを充電するのに適した電圧に設定することができる。
As described above, even when the charging current is interrupted by the
したがって、充電装置200は、二次電池セル101A及び101Bを充電可能である最大電圧で充電することができるようになる。
Therefore, the charging
また、充電電流が遮断した場合、充電装置200は電池パックの充電状態の検知を所定時間行わないようにすることで、一旦判定された電池パック100の充電状態を重複して検知することや誤判定を防止することができる。
In addition, when the charging current is interrupted, the charging
なお、充電装置200は、電池パック100の充電状態の検知を所定時間停止した後、再び充電処理を開始する場合、電圧値を所定値0.1V下げて再設定しているが、所定値をこれ以外の値とすることも可能である。
In addition, when the charging
なお、実施形態2では、バッテリー電圧の所定電圧としてこの値を「4.22V±0.03V」と設定しているが、所定電圧の値はこの値に限られず、二次電池を安全に充電できる値であれば良い。 In the second embodiment, this value is set to “4.22V ± 0.03V” as the predetermined voltage of the battery voltage. However, the value of the predetermined voltage is not limited to this value, and the secondary battery can be charged safely. Any value can be used.
また、実施形態2も実施形態1と同様に、充電電流が遮断したことを検知すると、充電電圧を下げて充電を再開するという処理を2回繰り返した。しかし、これに限らず、充電装置200はn回(nは1以上の整数)充電電圧を下げて充電を再開する処理を繰り返し行うようにしてもよい。
In the second embodiment, similarly to the first embodiment, when it is detected that the charging current is interrupted, the process of reducing the charging voltage and restarting charging is repeated twice. However, the present invention is not limited to this, and the
この場合、再設定時に下げる所定値が小さいほどより最適な充電電圧で充電することが可能となる。一方、セル間のばらつきが大きい場合には、保護回路が動作しなくなるまでに充電電圧の再設定回数が多くなることが考えられる。 In this case, it becomes possible to charge with a more optimal charging voltage, so that the predetermined value lowered at the time of resetting is small. On the other hand, when the variation between cells is large, it is conceivable that the number of times of resetting the charging voltage increases before the protection circuit stops operating.
また、定電圧充電処理を行う際、充電制御部205によって設定される電圧は、「8.4V±0.1V」、「8.3V±0.1V」、「8.2V±0.1V」に限られない。充電制御部205によって設定される電圧値は、二次電池セル101A及び101Bの各バッテリー電圧が所定電圧を超えないように充電可能な電圧に設定すれば良く、所定電圧の値に応じて、変更しても良いものとする。
Further, when performing the constant voltage charging process, the voltages set by the charging
[他の実施形態]
本発明に係る充電装置200は、実施形態1及び2で説明した充電装置200に限定されるものではない。例えば、本発明に係る充電装置200は、複数の装置から構成されるシステムにより実現することも可能である。
[Other Embodiments]
The charging
また、実施形態1及び2で説明した様々な処理及び機能は、コンピュータプログラムにより実現することも可能である。この場合、本発明に係るコンピュータプログラムは、コンピュータ(CPU等を含む)で実行され、実施形態1及び2で説明した様々な機能を実現することになる。 The various processes and functions described in the first and second embodiments can also be realized by a computer program. In this case, the computer program according to the present invention is executed by a computer (including a CPU and the like), and realizes various functions described in the first and second embodiments.
本発明に係るコンピュータプログラムは、コンピュータ上で稼動しているOS(Operating System)などを利用して、実施形態1及び2で説明した様々な処理及び機能を実現してもよいことは言うまでもない。 It goes without saying that the computer program according to the present invention may realize various processes and functions described in the first and second embodiments by using an OS (Operating System) running on the computer.
本発明に係るコンピュータプログラムは、コンピュータ読取可能な記録媒体から読み出され、コンピュータで実行されることになる。コンピュータ読取可能な記録媒体には、ハードディスク装置、光ディスク、CD−ROM、CD−R、メモリカード、ROM等を用いることができる。また、本発明に係るコンピュータプログラムは、通信インターフェースを介して外部装置からコンピュータに提供され、当該コンピュータで実行されるようにしてもよい。 The computer program according to the present invention is read from a computer-readable recording medium and executed by the computer. As the computer-readable recording medium, a hard disk device, an optical disk, a CD-ROM, a CD-R, a memory card, a ROM, or the like can be used. The computer program according to the present invention may be provided from an external device to a computer via a communication interface and executed by the computer.
100 電池パック
101 二次電池
101A 二次電池セル
101B 二次電池セル
102 保護回路
103 遮断回路
104 +端子
105 −端子
200 充電装置
201 AC入力部
202 電源回路
203 電流検知部
204 電圧検知部
205 充電制御部
206 充電検知部
207 タイマー
208 表示部
209 +端子
210 −端子
DESCRIPTION OF
Claims (8)
前記電池に流れる電流を検知する電流検知手段と、
前記電流検知手段によって検知された電流に応じて、前記複数のセルに流れる電流が遮断されているか否かを検知する検知手段と、
前記検知手段によって検知された結果に応じて、前記電池の充電を制御する制御手段と
を有し、
前記制御手段は、前記検知手段により前記複数のセルに流れる電流が遮断されていることが検知された場合、前記電池を充電するための充電電圧を下げるように制御することを特徴とする充電装置。 Power supply means for generating power for charging a battery including a plurality of cells;
Current detection means for detecting current flowing in the battery;
Detecting means for detecting whether or not the current flowing through the plurality of cells is interrupted according to the current detected by the current detecting means;
Control means for controlling charging of the battery according to the result detected by the detection means,
The control unit controls the charging voltage for charging the battery to be lowered when the detection unit detects that the current flowing through the plurality of cells is interrupted. .
前記制御手段は、前記所定の時間が経過した後に、前記充電電圧を下げるように制御することを特徴とする請求項1に記載の充電装置。 The control unit controls the charging voltage not to be supplied to the battery until a predetermined time elapses when the detection unit detects that the current flowing through the plurality of cells is interrupted. And
The charging device according to claim 1, wherein the control unit controls the charging voltage to be lowered after the predetermined time has elapsed.
前記制御手段は、前記所定の時間が経過した後に、前記検知手段の動作を開始させるように制御することを特徴とする請求項1から3のいずれか1項に記載の充電装置。 The control means controls to limit the operation of the detection means until a predetermined time elapses when the detection means detects that the current flowing through the plurality of cells is interrupted,
4. The charging device according to claim 1, wherein the control unit performs control so that the operation of the detection unit is started after the predetermined time has elapsed. 5.
前記制御手段は、前記電圧検知手段によって検知された電圧が所定の電圧に達するまでの間、前記電圧検知手段によって検知された電圧が前記所定の電圧を超えないように前記電池を充電するための充電電流を制御する処理を行い、
前記制御手段は、前記電圧検知手段によって検知された電圧が前記所定の電圧に達したことに応じて、前記充電電圧を制御する処理を開始することを特徴とする請求項1から5のいずれか1項に記載の充電装置。 Voltage detecting means for detecting the voltage of the battery;
The control means is for charging the battery so that the voltage detected by the voltage detection means does not exceed the predetermined voltage until the voltage detected by the voltage detection means reaches a predetermined voltage. Perform processing to control the charging current,
6. The control unit according to claim 1, wherein the control unit starts a process of controlling the charging voltage in response to the voltage detected by the voltage detection unit reaching the predetermined voltage. The charging device according to Item 1.
前記電池に流れる電流を検知するステップと、
検知された電流に応じて、前記複数のセルに流れる電流が遮断されているか否かを検知するステップと、
前記複数のセルに流れる電流が遮断されているか否かに応じて、前記電池の充電を制御するステップと、
前記複数のセルに流れる電流が遮断されていることが検知された場合、前記電池を充電するための充電電圧を下げるように制御するステップと
を有する充電方法。 Generating power for charging a battery including a plurality of cells;
Detecting a current flowing through the battery;
Detecting whether or not the current flowing through the plurality of cells is interrupted according to the detected current;
Controlling charging of the battery according to whether or not current flowing in the plurality of cells is interrupted;
And a step of controlling to lower a charging voltage for charging the battery when it is detected that currents flowing through the plurality of cells are cut off.
前記電池に流れる電流を検知するステップと、
検知された電流に応じて、前記複数のセルに流れる電流が遮断されているか否かを検知するステップと、
前記複数のセルに流れる電流が遮断されているか否かに応じて、前記電池の充電を制御するステップと、
前記複数のセルに流れる電流が遮断されていることが検知された場合、前記電池を充電するための充電電圧を下げるように制御するステップと
をコンピュータに実行させるためのプログラム。 Generating power for charging a battery including a plurality of cells;
Detecting a current flowing through the battery;
Detecting whether or not the current flowing through the plurality of cells is interrupted according to the detected current;
Controlling charging of the battery according to whether or not current flowing in the plurality of cells is interrupted;
A program for causing a computer to execute a step of controlling to lower a charging voltage for charging the battery when it is detected that currents flowing through the plurality of cells are interrupted.
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