JPH01148030A - バッテリー充電装置 - Google Patents

バッテリー充電装置

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JPH01148030A
JPH01148030A JP63272866A JP27286688A JPH01148030A JP H01148030 A JPH01148030 A JP H01148030A JP 63272866 A JP63272866 A JP 63272866A JP 27286688 A JP27286688 A JP 27286688A JP H01148030 A JPH01148030 A JP H01148030A
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この発明は、特に、充電のレベル等の優先順位パラメー
タによって決定される順位に従って複数のバッテリーを
充電し、かつバッテリーのタイプに適した充電方法を実
施するバッテリー充電装置に関する。
［従来の技術とその問題点］ ニッケル・カドミウム（ＮｉＣｄ）バッテリー等の再充
電可能バッテリーを充電するため、従来より種々の充電
方式が周知となっている。あるバッテリーが大量に放電
すると、バッテリー充電装置は、セル（電池）電圧ある
いは温度等のバッテリー特性がカットオフレベルに達す
るまで一定レベルの電流を供給する。また、従来より周
知の充電装置のいくつかは、減少した定電流あるいは間
欠細流電流を、バッテリー又はその組合わせ部に供給し
ている。
延長時間の中で、定電流をニッケルカドミウムバッテリ
ーに供給することは、セル（ｃｅｌｌ）内の過剰加熱と
ガス形成をまねくことになる。すなわち、セルは電解質
を弱体化させ、かつプレートセパレータとシール部をも
つセル内で有機材料の分解を大きく加速させる。１９８
５年１１月１９日発行の米国特許第４，５５４，５００
号において、プログラム可能な２つのレベル定電流源を
もつバッテリー充電方法と装置が開示されている。バッ
テリーは、予め設定した時間あるいはバッテリー温度が
しきいレベルを超過するまで、定電流で充電される。も
し温度超過が最初にくれば、バッテリー充電器は、この
時追加延長時間のあいだ小電流でバッテリーを充電し、
バッテリーが完全充電されるようにする。セル温度がバ
ッテリー充電の機能であるので、減少した充電レートが
加熱を最少化する。予め定めた時間あるいは追加時間が
終了した後、充電器はバッテリーの自己放電を阻止する
ためパルス電流を供給する。
さらに、バッテリーがしきい電圧を示すまでバッテリー
に定電圧を供給する充電方式も現在周知となっている。
複数のバッテリーを充電するための従来の充電方式にお
いては、各バッテリーか他の全てのバッテリーと独立し
て充電される。
バッテリーのグループの中の全てのバッテリー（又はバ
ッテリーパック）は、必ずしも同一レベルの放電レベル
をもっていない、それ故、従来の平行配列されたバッテ
リー充電方式では、もしその方式が適度の全体電流出力
をもち、各バッテリーに全体電流を均等に供給するなら
ば、１つのバッテリーを完全に充電するために要する時
間は、逐次的な充電方式と比較し相対的に長くなる。
その他の従来のバッテリー充電器は、逐次完全充電する
ため個々のバッテリーを充電する。逐次的な充電方式で
は、充電の順゛位を決定する際に、僅かしか放電してい
ないバッテリーと、ほぼ完全に放電したバッテリーとの
間に識別がなされていない、そして、各バッテリーが定
電流で完全充電済み状態とされる。
更に、従来の幾つかの充電器では、充電されるべきバッ
テリーの型（性能等）、例えば、２又は４アンペア時、
１２．１３又は１４ボルト等を決定することはできない
。従って、複数のバッテリーを最適充電するためバッテ
リーの充電要件に従って、それらのバッテリーを識別す
る必要がある［発明の目的と構成］ この発明の目的は、複数のバッテリーに優先順位（優先
権）をつけると共に、最も効率的な方法は１例えば、最
小充電を必要とするバッテリーを最初に充電するように
したバッテリー充電装置を提供することにある。
この発明の他の目的は、バッテリー型に従って充電パラ
メータを自動的に調整可能なバッテリー充電装置を提供
することにある。
この発明の他の目的は、バッテリーのセル内の過熱とガ
ス発生を回避するためバッテリーにパルス電流を供給す
るバッテリー充電装置を提供することにある。
この発明の構成について説明する。
上述したとおり、この発明に係るバッテリー充電装置は
、複数のバッテリーを充電するもので、各々のバッテリ
ーの充電状態等の少なくとも１つのパラメータを決定し
、かつそのパラメータ（−又はそれ以上）に基づいてバ
ッテリー充電優先順位を決定する手段をもつ、一実施例
としては、最も高い初充電をもつバッテリーを最初に充
電する。その手順で、短時間のうちに複数のバッテリー
を完全充電する。
また、バッテリー充電装置は、充電されるバッテリーの
型を決定する手段を具える。そして、−定の容量のバッ
テリーを最初に充電して、短時間にそれらのバッテリー
を完全充電するようプログラムすることができる。
さらに、周期間隔で、実質的に放電済みバッテリーと、
ほぼ完全充電済みバッテリー又は完全充電済みバッテリ
ーにパルス電流を周期的に供給して、充電装置の充電能
力を最大化できる構成としている。
［実施例］ 添付図面に基づきこの発明の実施例について説明する。
第１図は、この発明に係るバッテリー充電システムのブ
ロック図である。充電システムｌＯは。
スイッチタイプか非スイッチタイプのいずれでもよい電
源１２をもち、回線１４を介し、電流調整器１６に電流
を供給する。この実施例では、電流調整器１６は％２０
ボルトて４．５アンペアの定電流を供給する。電流調整
器１６の出力部は、複数のプログラム可能スイッチ１８
を介し、完全充電を行なうためシステムｌＯに組込まれ
た複数のバッテリー２２に接続されている。各スイッチ
１Ｂは、各バッテリーに電流を通過させるため以下に説
明するコンピュータプログラムに従って制御回路２６に
より選択自在に接続てきる。
定電流調整器１６と電流スイッチ１Ｂは、従来タイプの
ものである。この実施例では、電流調整器は複数の電界
効果トランジスターを具えている、これらは、何度スイ
ッチ切り換えしても劣化することはないので有用である
。スイッチ１８は電子式である。
この実施例では、各バッテリーは、好ましくは、定格電
圧と電流、充電状態および温度を表示できる信号を具え
１回線２４を介し信号を制御回路２６に送信する。定格
電圧と電流は、バッテリー内の抵抗体によって表示でき
、かつ充電状態は、バッテリーの温度又は電圧によって
、もしくはバッテリーの放電をモニターするバッテリー
内の電子回路によって表示できる。バッテリー温度は。
バッテリーセルに隣接した各バッテリー内の−又はそれ
以上のサーモスタットによって表示できる、第２図は、
第１図の制御回路２６のブロック図である。制御回路２
６は、適正操作用の回線２４を介したバッテリー２２か
らのフィードバック信号に依存する。これらの信号は、
回線３０のデジタル信号なｃｐｕ　（中央処理装置）３
２に送信するＡ／Ｄコンバータ２８によって受信される
。ＣＰＵは従来周知の装置である。またＣＰＵは通常の
プロセッサ３７と、ＲＯＭ　（等速呼出記憶装置）４１
と読取り専用メモリー４１をもつ、受信した信号とＲＯ
Ｍ４１内のファームウェアに応答して、プロセッサ３７
は、後述のコンピュータプログラムに従って、−度に一
回、スイ′ツチ１８を選択的に閉じる論理回路３６に回
線３４の制御信号を送信する。第３図に詳細に図示され
ているとおり、第２図の制御回路は、バッテリーのパラ
メータに従って各バッテリーに優先順位（優先権）を付
与する構成としており、そして選択的かつ逐次充電を行
なう、また、制御装置は、バッテリーにパルス電流（望
ましくは４．５アンペア）を周期的に供給する。望まし
い実施例としては、パルス幅は実質的放電済みバッテリ
ーに対し約９０ミリ秒であり、かつほぼ充電済みバッテ
リー又は完全充電済みバッテリーに対しては、約１００
ミリ秒である。
パルス幅は、後者の場合、約１００ミリ秒で、平均電流
は、パルス持続性と平均電流が延長時間超過する場合、
個々のＮ１ｃｄセルに対する有害な影響の故に、定格電
流の１／ｌＯ以下とする。バッテリーメーカー等によっ
て確認されたことは、もし電流がこれらの場合約１００
ミリ秒以下でバッテリーに供給されるならば、個々のバ
ッテリーセル内の有害な化学反応を実質的に除去できる
ということである。
さらに、出願人によって確認されたことは、定格電流よ
り高い電流を、９００ミリ秒間、実質的放電済バッテリ
ーに周期的に供給しても、その間の平均電流が望ましい
迅速充電用の略定格電流かあるいはそれ以下である限り
バッテリーを害するものではないということである。
できるだけ最小時間内で複数のバッテリーを充電する目
的をもつこの発明に係る充電システム１０は、パラレル
方式というよりもむしろ逐次的方式て個々のバッテリー
を充電することによって、極めて大きいかつ電力消費形
の電源を必要としな−い。パルス電流量は、バッテリー
の定格電流より大きくすることが望ましい、効率的又は
平均充電率は、各バッチに供給されたパルス電流のサイ
クルを変更することによって決定される。
本出願人が所有する”バッテリー充電装置とその方法”
と称する米国特許第４，５５４，５００号（１９８５年
１１月１９日発行）ては、バッテリーがほぼ完全に充電
されることが決定されると、バッテリーセル間の充電を
等化するため等化電流を供給して、バッテリーを完全充
電することができる。この充電率は、大きく放電したバ
ッテリーに対し使用した充電率（Ｃ／１０）の１／１０
である。さらに、等化充電サイクルの完了時、完全充電
済みバッテリーは自己放電を防止するため周期的充電を
受けることができる。自己放電を防止する充電率は、大
きく放電したバッテリーに対し用いる充電率（Ｃ１５０
）の約１１５０である第３図のフローチャートはバッテ
リーに優先順位を与えて充電する方法を示す、ＣＰＵ３
２はＲＯＭ４１内のファームウェアに従って処理を行な
う。フローチャートの優先権部分６０は、バッテリーを
充電システムに装着したりあるいは取り外す場合、また
現在の充電電流をもはや必要としない状態（ステップ９
２）にシステムｌＯを充電する場合、システム１０がオ
ンになると開始する（ステップ６２）。
優先権サブルーチン６０によれば、最初にＣＰＵ３２は
、バッテリー２２内のサーモスタットを読取り、いずれ
のバッテリーが充電に適した範囲内の温度を表示してい
るかを決める。もしバッテリーがその範囲をオーバーし
て例えば４５℃以上の場合、そのバッテリーは、充電さ
れたばかりであることあるいは過熱しているということ
を表示する。従って、それ以上の充電はバッテリーを破
壊するので、それはテスト（ステップ６４）により阻止
される。望ましい充電温度を示すバッテリーは共にグル
ープ化され、その位置はＲＡＭ３９（ステップ６６）内
に記憶される。
次に、優先権サブルーチン６０によれば、ＣＰＵはシス
テム１０（ステップ６８）内のバッテリーのタイプを読
取るが、それは、上述したとおり、バッテリー２２内の
抵抗体の値を感知することにより、あるいは、バッテリ
ー内のその他の電子回路又は表示器によって実現される
０次に、マイクロプロセッサ−はグループ内の各バッテ
リーのタイプに基き、ＲＡＭ内のバッテリーグループに
優先順位を与える。そして、予め定められた優先順位は
、ＣＰＵ３２　（ステップ７０）にプログラムされる０
例えば、システムｌＯは、４アンペア時バッテリーと２
アンペア時バッテリーの双方を使用でき、また、ＣＰＵ
３２は、２アンペア時バッテリーより先に４アンペア時
バッテリーを充電てきるようにプログラム可能である。
何故なら。
４アンペア時バッテリーは、システムｌＯでは２アンペ
ア゛時バッテリーと同じ速度で充電可能であり、そして
ユーザーに対し大きな電気容量を提供する。
次に、優先権サブルーチン６０によれば、ＣＰＯ３２は
、上記グループ（ステップ７２）内のバッテリーの各々
の充電のレベルを測定する。上述したとおり、これはバ
ッテリーの電圧を測定するかあるいはバッテリーの回路
がその前段階の使用に基づいた充電状態を直接モニター
するバッテリー内で電気回路を読取るかのいずれかで実
現できる０次に、ＣＰＵ３２は１等価電流のみを必要と
するレベル以下の最高位充電をもつバッテリーが優先権
第１位をもち１、それよりすくないレベルの充電をもつ
バッテリーが優先権第２位、第３位。
・・・・・・をもつように（ステップ７４）、充電に基
づいたＲＡＭ３９に記憶されたグループに対し優先順位
を与えてゆく０等化電流のみを必要とするレベル以下の
充電状態をもつバッテリーは、実質的充電を必要とする
バッテリーを意味する０等価電流のみを必要とするバッ
テリーは１次の最高位優先権を付与されており、そして
完全充電済みかつ細流電流のみを必要とするバッテリー
は、次の最高位優先権を付与される。しかしながら、各
バッテリーの充電状態を始めからその電圧に基づいた制
度で決定することは困難であるので、ｃｐｕは始めに、
各バッテリーが実質的に放電されていると仮定する０次
に、ＣＰＵ３２は、発光ダイオード（ＬＥＤＳ）又はバ
ッテリーに結合した表示器７７を作動させ、いずれのバ
ッテリーが完全充電されているか（ステップ７５）を表
示する。しかし、この時点では、いずれのバッテリーも
完全充電済みとみなされる。
次に、ＣＰＵ３２はフローチャートの充電部分を実行す
る。ＣＰＵは、優先権第１バツテリー２２が待ち状態で
あるかどうか、すなわち、そのバッテリーが温度、タイ
プ、充電に適した充電状態（ステップ７８）を有してい
るかどうか、またバッテリーは予め定めた充電率をもつ
よう次の周期間隔４０ｄ（第４図に示すとおり、１秒間
持続）のあいだに充電を必要とするかどうかを決定する
、この実施例では、最高位優先権をもつバッテリーが充
電に望ましく、実質的に放電されているものと推定され
る。それ故、ＣＰＵは、迅速なる充電、すなわち次の９
００ミリ秒の各周期間隔４０を有し２かつ４．５アンペ
ア電流を有するパルスによって供給された約４．０アン
ペアの平均充電電流を必要とするものと推定する。従っ
て、その演算方式は、ステップ８０にもとづく処理を行
なう、そこて、ＣＰＵ３２は、優先権第１バツテリーに
よって必要とされた電力を供給するため次の周期間隔４
０ｄで調整済み電源１２から十分な電力を得ることがで
きることを決定する。そこで、ＣＰＵ３２は論理回路３
６を作動させ、電流パルス４１を供給するため間隔４０
ｄ（ステップ８２）の中の９００ミリ秒である副間隔３
９で優先権第１バツテリーと結合したスイッチ１８を閉
鎖する。これは、電源１２が４．５アンペアの定常電流
を出力するので、間隔４０ｄで４．０５アンペアの平均
電流を供給するものである。
この時、ＣＰＵ３２は、ＲＡＭ３９から優先権節２のバ
ッテリー２２のチャンネルを呼び出し、優先権節２のバ
ッテリーが上述と同じ基準に従って待ち状Ｆｌ（ステッ
プ８４）になっていることを決定する。ＣＰＵ３２は、
この時調整済み電源３２が、実質的放電とみなされる（
ステップ８６）優先権第２バツテリーの要件を満たすた
め、第４図に説明する間隔４０ｄの残りの中で十分な電
力を利用できるかどうかを決定する。この実施例では、
約４アンペアの平均電流を優先権節２のバッテリーに供
給することは、間隔４０ｄでは時間が不十分である。従
って、ＣＰＵ３２はステップ９０にとび、他のバッテリ
ーについて考慮するべきであることを決定する。この時
、ＣＰＵ３２はステップ８４と８６を介してループを形
成し、第３、第４および第５ｆ＃先権バツテリーか待ち
状態にあることを決定するが、それらのバッテリーを充
電するには間隔４０ｄに残っている時間は不十分である
。この決定か第５優先バツテリーに対しなされた後、Ｃ
ＰＵはステップ９０からステップ９２まで処理し、そこ
でＣＰＵは再計画（リスケデューリング）を必要とする
かどうか、すなわち、優先順位化のサブルーチン６０を
再び実行する（ステップ９２）ため、何らかの状態がＣ
ＰＵの要求を変更させたかどうかを決定する。上述した
とうり、これらの新しい状態は、新しいバッテリーがシ
ステムｌＯに装着されるか、すなわちバッテリーがシス
テムｌＯから取り外されるか、あるいは、優先権第１の
バッテリーがその充電サイクルを完了するかのいずれか
に起因する。
ＣＰＵ３２は、いつ優先権第１のバッテリーがほぼ充電
されているかを決定し、かつそれ故に優先権第１のバッ
テリー２２の定格充電サイクルを終了するため３つのパ
ラメータをモニターする。
最初に、ＣＰＵは電流が優先権第１バツテリーに供給さ
れている時間を合計し、そして合計時間か定格容量の１
５０％に達すると、ＣＰＵは充電サイクルを終了して、
ステップ９２から優先順位化サブルーチン６０までの処
理を行ない、バッテリーを再順列する。第２に、ＣＰＵ
は連続的にバッテリーの温度をモニターし、もしバッテ
リーの温度がバッテリーの安全充電と結合した予め定め
た限度を超過する場合、ＣＰＵはステップ９２から優先
順位化サブルーチン６０までの処理を行なう、第３に、
ｃｐｕは優先権第１のバッテリーの電圧をモニターして
、いつ電圧形状が同一セルタイプの完全充電済みバッテ
リーの電圧形状に一致するかを決定する。もし第１優先
権のバッテリーがほぼ完全充電済み又は完全充電済みで
ある場合、第２又は第３のパラメータは恐らく迅速充電
サイクルを終了させることになるであろう。
ステップ７８から９０の反覆の後、優先権第１バツテリ
ーの初充電状態に基づき、優先権第１バツテリーはその
充電サイクルを上述のとおり完了し、当初の優先権第２
バツテリーは新しい優先権第１バツテリーとなり、ステ
ップ８２の処理中９００ミリ秒パルスで充電される。従
って、この発明ではバッテリーは最も高い充電度を達成
できる。もし、当初の優先権第１バツテリーがその迅速
充電サイクルの完了前に１５０％の定格アンペア時に達
した場合、完全充電されたとみなされ１次の優先権と充
電を決める。
発明の更に詳細な説明のため、システム１０の操作後か
なり日時が経過して、システム内に５個のバッテリーが
装着されるケースを想定しておく必要がある。これらの
バッテリーは４アンペアの時バッテリーで、要求した温
度範囲内にある。Ｃｐｕは、バッテリー２２ａと２２ｂ
の２つが実質的に放電済みであり、かつ最大の充電を必
要としていると推定し、かつ前の放電により、バッテリ
ー２２ｃのうち１つがほぼ完全に充電しており、等化電
流のみを必要とし、かつ他の２つのバッテリー２２ｄと
２２ｅが完全充電して、細流電流のみを必要としている
と推定する。また、バッテリー２２ａはバッテリー２２
ｂより大きな充電状態をもつ、従って、バッテリー２２
ａ〜ｅは優先権第１から第５まてをそれぞれ付与されて
いる。
次に、ＣＰＵ３２は、フローチャートの充電部分を実行
する。ＣＰＵは優先権第１バツテリー２２ａが待ち状態
にあるかどうか、優先権第１バツテリーが温度、タイプ
および充電に適した充電状態をもっているかどうか、ま
た、バッテリーは予め定めた充電度をもつように次の周
期間隔４０ａ（第５図に示すとうり１秒）で充電を必要
としているかどうかを決定する。
従って、この演算方式はステップ８０の手続を行ない、
そこでＣＰＵは、優先権第１バツテリーによって必要と
した電力を供給するため、次の周期間隔て調整済み電源
１２からの十分な電力供給、すなわち未使用の充電時間
が存在することを決定する。その結果、ＣＰＵは論理回
路３６を作動させ、電流パルス４１を供給するため１間
隔４゜ａ（ステップ８２）で９００ミリ秒である副間隔
３９向は優先権第１バツテリーと結合したスイッチ１８
を閉じる。これは、電源１２が４．５アンペアの安定電
流を出力するのて、間隔４０ａで４．０５アンペアの平
均電流を供給することになるこの時、ＣＰＵ３２はＲＡ
Ｍ３９から優先権第２バツテリー２２ｂのチャンネルを
呼び出し、上述した同じ規準に従い優先権第２バツテリ
ーが待ち状Ｓ＜ステップ８４）にあるかどうか決定する
、この時、ＣＰＵ３２は調整された電源３２が優先権第
２バツテリーの要件（ステップ８６）を満たすため第５
図に説明した間隔４０ａの残りのあいだに十分の供給可
能電力をもっているかどうかを決定する。実施例におい
ては、優先権第２バツテリーに約４アンペアの平均電流
を供給するため間隔４０ａでは十分な時間が残っていな
い、そこて、ＣＰＵ３２はステップ９０にとび、他のバ
ッテリーを考慮すべきことを決定する。
この時、ｃｐｕは優先権第３バツテリー２２ｃが待ち状
態にあるかどうかを決定するためステップ８４に戻りル
ープを形成し、再びステップ８６に戻りループを形成す
る。優先権第３バツテリーがほぼ完全に充電されかつ等
化電流のみを必要とする第５図に示す実施例では、ＣＰ
Ｕは、優先権第３バツテリーか３秒ごとに１００ミリ秒
で４゜５アンペアのパルスで供給された約０．１５アン
ペアの平均電流を必要としていることを決定する。
その結果、ＣＰＵは、間隔４０ａの副間隔４４ａで１０
０ミリ秒間に、優先権第３バツテリーと結合したスイッ
チ１８を閉しるように論理回路を作動し、かつＣＰＵは
その記憶装置の中に、優先権第３バツテリーが３間隔ご
とに１００ミリ秒のパルスを必要とし、その後０．１５
アンペアの平均電流を供給するということを記憶する。
次に、ＣＰＵ３２は、システムｌＯ内の全てのバッテリ
ーが充電に向けられたものと考えられたかどうかを決定
する（ステップ９０）。これは、実施例のケースではな
い、従って、ＣＰＵは、次の優先権バッテリー、この場
合には、優先権第４バツテリー２２ｄか待ち状態にある
かどうかを考慮し、そしてもしそうならば、調整された
電源１２が優先権第４バツテリーの要件を満たすよう間
＠　４０　ａの残りに十分な供給可能な電力をもってい
るかどうかを考慮するためにステップ８４に復帰する。
この実施例においては、優先権第４バツテリーは完全充
電され、完全充電を保持するため細流電流のみを必要と
する。細流充電は、６秒毎の１００ミリ秒パルスの電流
（４，５アンペア）に一致し、７５ミリアンペアの平均
電流を発生する。しかし１間隔４０ａには、残り時間は
ない。
従って、ＣＰＵはステップ９０を介しステップ８Ｂから
ステップ８４までをループ化し、優先権第５バツテリー
用に同じ分析を反覆する。
間隔４０ａには残りの時間はないため、優先権第４バツ
テリーに結合したステップ８４と８６の実行は、優先権
第５バツテリーがシステムｌＯ内の最後のバッテリーで
あるので、ステップ９０を介しステップ９２に導く。
注意すべき点は、もし優先権第１バツテリー２２ａが２
アンペア時のみで充電された場合、ステップ８２におい
て、システムｌＯは４．５アンペアを４５０ミリ秒だけ
で優先権第１バツテリーに供給することになろう、そし
て、４５０ミリ秒は、もし２アンペア時バッテリーの場
合には、優先権第２バツテリーを充電するためステップ
８８において使用されることになる。
第５図に示す実施例について再び説明する。
ＣＰＵ３２がステップ８４．８６．８８．９０について
４回の反覆を完了したあと、ＣＰＵは、優先権順位サブ
ルーチン６０を再び実行するため（ステップ９２）、何
らかの状態がＣＰＵの要求を変更したかどうかを決定す
る。上述のとうり、これらの新条件は、新へツテリがシ
ステム１０の中に装着されるか、バッテリかシステムｌ
Ｏからとりだされるか、優先権第１位バクテリがその充
電サイクルを完了するか、あるいは、優先権第３位バッ
テリが完全充電状態にたつするか、そのいずれかに起因
する。
また、上述したとうり、ＣＰＵ３２は３つのパラメータ
ーを監視して、いつ優先権第１位バッテリがほぼ充電さ
れるかを決定する。そして、優先権第１位バッテリ２２
ａの定格充電サイクルを完了する。
また、ＣＰＵ３２は連続的に優先権第３位バッテリの充
電サイクルをモニターし、いつ優先権第３位バッテリ内
のセルが等化されたかを決定する、等化がいつ達成され
たかを概略的に決定するため、ＣＰＵ３２はシステムｌ
Ｏによって優先権第３位バッテリに供給された充電電流
の全アンペア時間を合計する。そして、そしてその合計
がバッテリの定格容量を約５０％超過するどきＣＰＵ３
２はバッテリセルが等化されたものと判断する。
優先権第１位バッテリと優先権第３位バッテリのいずれ
もステップ７８〜８２の１回反覆とステップ８４〜９２
の４回反覆を完了していないと推定して、ＣＰＵ３２は
、次の間隔４０ｂで９００ミリ秒パルスをもつ優先権第
１位バッテリを充電するためステップ９２から７８〜８
２までを処理する０次にＣＰＵ３２はステップ８４．８
６と９０を処理し優先権第２位バッテリが待ち状態であ
るが、次の間隔４０ｂで充電するには不十分な電力であ
ると決定する。
次にＣＰＵ３２は再びステップ８４処理し、優先権第３
位バッテリが待ち状態にはないが、前の間隔４０ａで１
００ミリ秒パルスの電流を受信し、そして２以上の間隔
４０で別のパルスは必要としないと決定する０次にＣＰ
Ｕ３２はステップ８４にバックし、優先権第４位バッテ
リが待ち状態にあり、それ故細流電流を必要とし、そし
て前の間隔４０ａまたは５つ前の間隔で１００ミリ秒パ
ルスの電流を受信しなかったということを決定する０次
にＣＰＵ３２はステップ８６を処理し１次の副間隔４４
ｂが、優先権第４位バッテリの充電に利用でき、第４図
の曲線４８ｂに示すとうり１００ミリ秒でステップ８８
の中で処理する、と決定する。
次にＣＰＵ３２は優先権第５位バッテリに対しステップ
８４を反覆し、そのバッテリが細流充電を必要とする故
に待ち状態にあり、前の間隔４０ａまたは５つ前の間隔
で１００ミリ秒パルスの電流を受信しなかったと記録す
る。しかし、副間隔４４ｂは利用できずそれ故ＣＰＵは
、再計画（リスケヂューリング）がステップ９２で要求
されなかつたと推定して、優先権第１位バッテリに別の
９００ミリ秒パルス４１を供給するためステップ８６か
らステップ７８〜８２ヘスキツプする。
ステップ８４〜８８の次の反覆において、ＣＰＵは優先
権第２位バッテリが待ち状態にあるが、電力不足で利用
できず、優屍権第２，３位バッテリは前の２つの間隔で
パルス電流を受信したが故に待ち状態になく、かつ優先
権第５位バッテリが待ち状態で副間隔４４Ｃで利用でき
る時間がある、と記録する。
上記処理は、再計画がステップ９２で要求されるまで反
覆される。　そのとき、もし優先権第１位バッテリが、
ほぼ充電されるならば、この実施例では、優先権第２位
バッテリが優先権順位サブルーチン６０にしたがって新
しい優先権第１位バッテリとなり、ステップ８２（パル
ス４１）で充電される。それ散状の充電を必要と−する
バッテリは、最高位充電順位となって充電される。
以上、この発明の望ましい実施例について説明したが、
これに限定されないことは勿論である。
例えば、もしサブルーチン６０で特定された優先順位パ
ラメーターの一つが充電すべきバッテリから感知不能な
場合、その他のパラメータに優先順位を与えることもで
きる。
また、システムｌＯは任意温度範囲以上の温度をもつバ
ッテリーを充電することも可能である。
この場合、暖かくなったバッテリーは任意温度範囲内の
バッテリーより低位の優先権を付与することもできる。
［発明の効果］ 上述したとおり、この発明によれば、複数のバッテリー
に充電の優先順位をつけることにより、極めて迅速かつ
効果的に複数のバテリーを充電することができる。
すなわち、完全充電済みおよび、ほぼ充電済みバッテリ
ーに１００ミリ秒以下の持続のパルス電流を、上述のス
テップを処理することによって供給することができるた
め、複数のバッテリー充電は迅速に行なわれる。優先権
第１バツテリーを充電するために使用していない充電間
隔部分は頻繁に他のバッテリーの充電に向けられる。そ
れ故、全てのバッテリーが時間と充電能力を無駄にする
ことなく迅速に充電できるのである。さらに、この発明
によりば、最小放電バッテリーが最初に充電されるため
、短時間のうちに完全充電済みバッテリーを提供できる
のである。
【図面の簡単な説明】
第１図はこの発明に係るバッテリー充電装置の充電方式
の概略ブロック図、第２図は同上充電方式の制御回路の
詳細ブロック図、第３Ａ図は同上充電方式によって実行
されたコンピュータプログラムのフローチャートの上部
説明図、第３Ｂ図は同上フローチャートの下部説明図、
第４図は第１図充電方式によって１個のバッテリーに供
給した電流のタイミングチャート、第５図は第１図充電
方式によって４個のバッテリーに供給した電流のタイミ
ングチャートである。 １０−・・充電システム １２・・・電源 １６−・・電流調整器 １８・・・スイッチ ２２−・・バッテリー ３２・・−ＣＰＵ

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 （１）複数のバッテリーを充電する装置であって、 各バッテリーと結合した少なくとも１つの パラメータを読取る手段と、 前記読取手段に接続し、かついづれのバッ テリーが１パラメータあるいは複数のパラメータに基づ
    いて最高位の充電優先権をもつか決定する手段と、 前記最高位の充電優先権のバッテリーを他 のバッテリーより先に充電するため、前記決定手段に応
    答できる手段を具えたバッテリー充電装置。（２）複数
    のパラメータの１つは、複数バッテリーの各々の充電状
    態である請求項１記載のバッテリー充電装置。 （３）最高位の充電状態をもつバッテリーは、最高位の
    優先権を有し、かつ最初に充電手段によって充電される
    請求項２記載のバッテリー充電装置。 （４）前記決定手段は、実質的に充電を必要とするバッ
    テリーのいづれが最高位充電状態と次の最高位充電状態
    をもつかを決定する手段を具え、かつ 前記充電手段は、最高位充電状態をもつバッテリーを次
    の最高位充電状態を持つバッテリーより先に自動的に充
    電する手段を具えた請求項２記載のバッテリー充電装置
    。 （５）複数のパラメータの１つは、温度である請求項２
    記載のバッテリー充電装置。 （６）最高位充電状態をもつバッテリーは、実質的充電
    を必要とする複数のバッテリーの中で最高位の優先権を
    付与され、かつ充電に適した範囲内の温度を示すことを
    特徴とする請求項５記載のバッテリー充電装置。 （７）前記パラメータの１つは、バッテリーの電気容量
    である請求項１記載のバッテリー充電装置。 （８）予め設定した電気容量をもつ複数のバッテリーは
    、別の電気容量をもつバッテリーより先に充電される請
    求項７記載のバッテリー充電装置。 （９）前記充電手段は、多数の周期間隔の各々の副間隔
    中、定格された迅速充電電流より高い電流を最高位優先
    権バッテリーに供給する手段を具え、前記電流と前記副
    間隔は、周期間隔で供給された平均電流が最高位優先権
    バッテリーの定格された迅速充電電流にほぼ近いように
    形成され、かつ前記周期間隔の少なくともいくつかの中
    の他の副間隔で、ほぼ完全充電済みの複数のバッテリー
    の中の他のバッテリーに等化電流を供給するように形成
    した請求項１記載のバッテリー充電 装置。 （１０）前記充電手段は、周期間隔の中の少なくともい
    くつかの他の副間隔で、前記複数のバッテリー中の完全
    充電済みバッテリーに電流を供給して、細流充電を行な
    い、それによって完全充電済みバッテリーの放電を防止
    する手段を具えた請求項９記載のバッテリー充電装置。 （１１）前記等化電流は、副間隔で、定格された迅速充
    電電流より高い電流にほぼ等しい定電容量である請求項
    １０記載のバッテリー充電装置。 （１２）完全充電以下の複数のバッテリーを充電するた
    めの装置であって、前記装置は、 充電されるバッテリーの各々の略充電状態を決定する手
    段と、 前記決定手段に接続し、かつ前記決定手段 により決定された充電状態に少なくとも一部基づいた優
    先権を複数のバッテリーの各々に付与する手段を具え、
    前記決定手段は、最低位充電バッテリーに対応する最下
    位優先権を介して最大充電をもつバッテリーに対応する
    最高位優先権をもっており、さらに 前記付与された優先権に従って、各バッテリーを充電す
    る手段をそなえたバッテリー充電装置。 （１３）前記充電手段は、周期間隔の副間隔で電流を最
    高位優先権バッテリーに供給し、かつ周期間隔の少なく
    ともいくつかの他の副間隔で電流を複数のバッテリーの
    少なくとも他の１つに供給する手段を具えた請求項１２
    記載のバッテリー充電装置。 （１４）複数のバッテリーの各々の温度を感知する手段
    と、充電に適した温度範囲のバッテリーが前記温度範囲
    外の温度をもつバッテリーより高い優先権をもつように
    バッテリーの温度に基づいてバッテリーの優先権を変更
    する手段を具えた請求項１２記載のバッテリー充電装置
    。 （１５）複数のバッテリーの各々の電気容量を決定する
    手段と、一定の電気容量のバッテリーがバッテリーの充
    電状態にかかわらず、別の電気容量より高い優先権をも
    つようにバッテリーの電気容量に基づいてバッテリー優
    先権を変更する手段を具えた請求項１４記載のバッテリ
    ー充電装置。 （１６）実質的放電済みバッテリーとほぼ完全充電済み
    バッテリーをもつ複数バッテリーの装置であって、 実質的に放電済みバッテリーとほぼ完全充 電済みバッテリーの充電状態を決定する手段と、周期間
    隔で実質的放電済みバッテリーに平 均的にほぼ定格した充電電流を供給し、かつ周期間隔で
    、ほぼ完全充電済みバッテリーに平均的に等化電流を供
    給して、ほぼ完全充電済みバッテリー内のセル充電を均
    等化する充電手段を具えたバッテリー充電装置。 （１７）前記複数のバッテリーは、完全充電済みバッテ
    リーを具え、 前記決定手段は、完全充電済みバッテリー の充電状態を決定する手段を具え、 前記充電手段は、完全充電済みバッテリー を時間超過放電から防止するため、周期間隔で完全充電
    済みバッテリーに細流電流を平均的に供給する手段を具
    えた請求項１６記載のバッテリー充電装置。 （１８）前記充電手段は、周期間隔のそれぞれの副間隔
    で、定格された充電電流より高いパルスを、実質的放電
    済みバッテリーと、ほぼ完全充電済みバッテリーと完全
    充電済みバッテリーに供給する手段を具えた請求項１７
    記載のバッテリー充電装置。 （１９）前記充電手段は、それぞれの副間隔で約４．５
    アンペアの電流を供給する手段を具え、バッテリーの少
    なくとも１つの定格電流は４アンペアであり、ほぼ完全
    充電済みバッテリーと完全充電済みバッテリーに供給さ
    れた電流の持続性は、約１００ミリ秒以下かそれに等し
    い請求項１８記載のバッテリー充電装置。 （２０）前記充電手段は、周期間隔毎のひとつの副間隔
    で、定格された充電電流より高い略一定のパルスを実質
    的放電済みバッテリーに供給すると共に、１より大きい
    整数のＮ回の周期間隔の他の副間隔で、ほぼ一定電流の
    パルスをほぼ完全充電済みバッテリーに供給する手段を
    具えた請求項１６記載のバッテリー充電装置。
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