JPH0638392A - 充電器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明の目的は、被充電電池の残存容量に関
係なく、十分に保護タイマ時間及び定電流充電時間の機
能を果たすことができるようにすることにある。 【構成】 本発明の充電器は、被充電電池の残存容量を
検出する残存容量検出手段と、この残存容量検出手段の
検出結果に基づき、被充電電池の充電を強制的に終了す
るための保護タイマ時間を設定する保護タイマ時間設定
手段、または、被充電電池の定電流充電または準定電流
充電を強制的に終了するための定電流充電時間を設定す
る定電流充電時間設定手段とを備える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、充電器に関する。

【０００２】

【従来の技術】繰り返し充電及び放電可能な２次電池に
は、リチウムイオン２次電池、ニッケルカドミウム電
池、ニッケル水素電池などの種々のものがあり、これら
の２次電池を最適に充電する場合には、被充電電池の特
性に応じた充電方法が採られている。例えば、リチウム
イオン２次電池においては、特開平２−１９２６７０号
公報に見られるように、定電圧充電を行い、充電電流が
ある所定値まで低下したときに満充電状態であるとして
充電を終了するようにしている。あるいは、被充電電池
が所定電圧に達するまで定電流充電を行った後に定電圧
充電を行い、充電電流がある所定値まで低下したときに
満充電状態であるとして充電を終了するようにしてい
る。また、ニッケルカドミウム電池やニッケル水素電池
においては、定電流充電を行い、電池電圧が所定値に達
すると、満充電状態であるとして充電を終了する。

【０００３】更に、被充電電池を保護するために、上述
の満充電状態が検出されなくても、充電開始から所定時
間が経過すると強制的に充電を終了するように、保護タ
イマ時間を設けている。この保護タイマ時間も、特開平
４−８８８３６号公報に示されたように、被充電電池の
種類に応じて、適宜に設定できるようにしている。ま
た、被充電電池が所定電圧に達するまで定電流充電を行
った後に定電圧充電を行い、充電電流がある所定値まで
低下したときに満充電状態であるとして充電を終了する
ようにする場合にあっては、長時間にわたって定電流充
電が行われないように、定電流充電時間を設け、この時
間が経過すると、充電を終了するようにしている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上述のように、被充電
電池を保護するための保護タイマ時間は、被充電電池の
種類に応じて、適宜に設定できるようになっているもの
の、これだけでは十分にその機能を果たすことができる
とは言えない。何故なら、同じ種類の被充電電池であっ
ても、被充電電池の容量、即ち残存容量によって、その
充電特性が変化するからである。

【０００５】図３は、リチウムイオン２次電池を定電流
・定電圧充電したときの電池電圧Ｖ、充電電流Ｉ−充電
時間の特性を示しており、同図Ａは残存容量が少ない場
合を、また同図Ｂは残存容量が多い場合を示している。
同図Ａに示すように、保護タイマ時間Ｔは、残存容量の
少ない被充電電池を十分に満充電できるだけの時間（即
ち、充電電流がほぼ０になる時間Ｔ０）経過後、被充電
電池の保護を行い得るような長さに設定されている。そ
のため、残存容量が多く、短時間でほぼ満充電の状態に
達する同図Ｂのような被充電電池の場合には、満充電状
態に達した時間Ｔ０から保護タイマ時間Ｔの終了までの
時間が非常に長くなり、保護タイマ時間Ｔが十分にその
機能を果たしているとは言い難い。

【０００６】また、被充電電池が所定電圧に達するまで
の定電流充電を行う時間を規制する定電流充電時間にあ
っても、その最適値は、被充電電池の残存容量により変
化する。そこで、本発明の目的は、被充電電池の残存容
量に関係なく、保護タイマ時間及び定電流充電時間が、
十分にその機能を果たすことができるようにすることに
ある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明の充電器は、被充
電電池の残存容量を検出する残存容量検出手段と、この
残存容量検出手段の検出結果に基づき、被充電電池の充
電を強制的に終了するための保護タイマ時間を設定する
保護タイマ時間設定手段とを備えたことを特徴とする。

【０００８】更に、本発明は、被充電電池を、所定電圧
まで定電流充電または準定電流充電した後、定電圧充電
を行う充電器において、被充電電池の残存容量を検出す
る残存容量検出手段と、この残存容量検出手段の検出結
果に基づき、上記定電流充電または準定電流充電を強制
的に終了するための定電流充電時間を設定する定電流充
電時間設定手段とを備えたことを特徴とする。

【０００９】

【作用】本発明によれば、被充電電池の残存容量に基づ
いて、保護タイマ時間設定手段が、最適な保護タイマ時
間を、あるいは定電流充電時間設定手段が、最適な定電
流充電時間を、夫々設定する。

【００１０】

【実施例】図１は本発明の一実施例を示すブロック回路
図である。１はＲＡＭ、充電制御プログラムや種々の充
電条件を記憶するＲＯＭ、マイクロコンピュータ及びそ
の他の周辺回路を備えた充電制御部、Ｂはリチウムイオ
ン２次電池からなる被充電電池、２は商用電源（図示し
ていない）からの交流を受け、被充電電池Ｂに１Ｃ〜２
Ｃの定電流または４．２Ｖの定電圧を供給する電源部で
ある。この電源部２は、被充電電池Ｂが所定の電圧
（４．２Ｖ）になるまで、被充電電池Ｂに定電流を供給
し、所定電圧に到達後、被充電電池Ｂに定電圧を供給す
る。

【００１１】尚、定電流に替えて、２Ｃから１Ｃの電流
に漸減する準定電流を用いてもよいが、以下では定電流
の場合について説明する。３は被充電電池Ｂの電圧Ｖを
検出し、検出電圧Ｖを充電制御部１に入力する電圧検出
部である。本実施例において、被充電電池Ｂはリチウム
イオン２次電池であって、残存容量が電池電圧Ｖとほぼ
比例する関係にある。従って、被充電電池Ｂの電圧Ｖを
検出する電圧検出部３は、被充電電池Ｂの残存容量検出
手段でもある。

【００１２】４は充電中の被充電電池Ｂの充電電流Ｉを
検出し、検出電流Ｉがほぼ０になった場合にそれを充電
制御部１に入力する電流検出部、５は被充電電池Ｂの残
存容量に応じた定電流充電時間Ｔ１及び保護タイマ時間
Ｔ２が設定され、被充電電池Ｂの充電開始時点から定電
流充電時間Ｔ１及び保護タイマ時間Ｔ２をカウントする
タイマー回路である。斯る定電流充電時間Ｔ１及び保護
タイマ時間Ｔ２は、被充電電池Ｂの残存容量と反比例す
るように関係付けられ、予め充電制御部１に記憶保持さ
れている。そして、検出された被充電電池Ｂの残存容量
に応じて適宜に選択され、タイマー回路５に設定され
る。６はＬＥＤ及びその駆動回路からなり、被充電電池
Ｂの充電終了または充電異常を表示する表示部である。

【００１３】図２は斯る充電器の充電動作を示すフロー
チャートであり、充電動作が開始されると、ステップＳ
１において、被充電電池Ｂの残存容量が検出される。具
体的には、本実施例のようにリチウムイオン２次電池か
らなる被充電電池Ｂは、その残存容量と電池電圧Ｖがほ
ぼ比例する関係にあり、従って、残存容量は、電圧検出
部３により被充電電池Ｂの電圧Ｖを検出することにより
検出される。

【００１４】ステップＳ２において、被充電電池Ｂを定
電流充電する時間を規制する定電流充電時間Ｔ１の設定
がなされる。斯る定電流充電時間Ｔ１は、被充電電池Ｂ
の残存容量が多い場合には短く、逆に少ない場合には長
い適宜の値に設定され、タイマー回路５にセットされ
る。続いて、ステップＳ３において、被充電電池Ｂの充
電を強制的に終了する保護タイマ時間Ｔ２の設定がなさ
れる。斯る保護タイマ時間Ｔ２も、定電流充電時間Ｔ１
と同様、被充電電池Ｂの残存容量が多い場合には短く、
逆に少ない場合には長い適宜の値に設定され、タイマー
回路５にセットされる。

【００１５】ステップＳ４において、電源部２から１Ｃ
〜２Ｃの定電流が、被充電電池Ｂに供給され、被充電電
池Ｂの定電流充電が開始される。この時、定電流充電時
間Ｔ１及び保護タイマ時間Ｔ２のカウントも同時に開始
される。ステップＳ５及びＳ６において、タイマー回路
５における定電流充電時間Ｔ１のカウント中に、被充電
電池Ｂの電圧Ｖが４．２Ｖに到達したか否かが、電圧検
出部３の検出結果に基づいて判断される。もし、４．２
Ｖに達しなかった場合、被充電電池Ｂの異常あるいは充
電器の異常であると判断し、ステップＳ７において、定
電流充電時間Ｔ１のカウント終了に伴って、直ちに定電
流充電が停止されると共に、表示部６に充電異常が表示
される。

【００１６】一方、定電流充電時間Ｔ１のカウント中に
被充電電池Ｂの電圧Ｖが４．２Ｖに達すると、ステップ
Ｓ８において、電源部２から４．２Ｖの定電圧が被充電
電池Ｂに供給され、被充電電池Ｂの定電圧充電が開始さ
れる。ステップＳ９及びＳ１０において、タイマー回路
５における保護タイマ時間Ｔ２のカウント中に、被充電
電池Ｂの充電電流Ｉがほぼ０まで低下したか否かが、電
流検出部４の検出結果に基づいて判断される。もし、充
電電流Ｉがほぼ０まで低下したと判断されると、被充電
電池Ｂが満充電状態になったと判断し、ステップＳ１１
において、充電が終了されると共に、表示部６に満充電
が表示される。

【００１７】一方、ステップ１０において、被充電電池
Ｂの充電電流Ｉがほぼ０になる前に、タイマー回路５に
おける保護タイマ時間Ｔ２のカウント終了が検知される
と、強制的にステップＳ１１に移行して充電が終了さ
れ、表示部６に満充電が表示される。この場合、被充電
電池Ｂは未だ満充電状態となっていないものの、ほぼ満
充電に近い状態になっている。従って、被充電電池Ｂを
より満充電に近い状態とするよりも、長期にわたって充
電状態が継続されることから被充電電池Ｂを保護し、被
充電電池Ｂの寿命を低下させないように、保護タイマ時
間Ｔ２の経過後、強制的に充電を終了するものである。

【００１８】こうして、充電開始前の被充電電池Ｂの残
存容量に応じて、適宜の長さ、即ち、残存容量が多い場
合には短く、残存容量が少ない場合には長い保護タイマ
時間Ｔ２が設定されてため、被充電電池Ｂの残存容量に
関係なく、最適な保護タイマ時間Ｔ２となる。なお、、
被充電電池Ｂがニッケルカドミウム電池やニッケル水素
電池である場合には、定電流充電から定電圧充電への切
り替えはなく、定電流充電のみが行われるので、被充電
電池の残存容量に応じた保護タイマ時間Ｔ２のみが設定
されることとなる。

【００１９】

【発明の効果】本発明の充電器によれば、被充電電池の
残存容量を検出する残存容量検出手段と、この残存容量
検出手段の検出結果に基づき、被充電電池の充電を強制
的に終了するための保護タイマ時間を設定する保護タイ
マ時間設定手段とを備えるので、被充電電池の残存容量
に関係なく、適宜の保護タイマ時間を設定することがで
き、十分に保護タイマ時間の機能を果たすことができ
る。

【００２０】更に、本発明の充電器によれば、被充電電
池の残存容量を検出する残存容量検出手段と、この残存
容量検出手段の検出結果に基づき、被充電電池の定電流
充電または準定電流充電を強制的に終了するための定電
流充電時間を設定する定電流充電時間設定手段とを備え
るので、被充電電池の残存容量に関係なく、適宜の定電
流充電時間を設定することができ、十分に定電流充電時
間の機能を果たすことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示すブロック回路図であ
る。

【図２】本発明の一実施例の動作を示すフローチャート
である。

【図３】リチウムイオン２次電池の充電特性を示す特性
図である。

【符号の説明】

１ 充電制御部 ３ 電圧検出部 ５ タイマー回路 Ｂ 被充電電池

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 被充電電池の残存容量を検出する残存容
   量検出手段と、この残存容量検出手段の検出結果に基づ
   き、被充電電池の充電を強制的に終了するための保護タ
   イマ時間を設定する保護タイマ時間設定手段とを備えた
   ことを特徴とする充電器。
2. 【請求項２】 被充電電池を、所定電圧まで定電流充電
   または準定電流充電した後、定電圧充電を行う充電器に
   おいて、被充電電池の残存容量を検出する残存容量検出
   手段と、この残存容量検出手段の検出結果に基づき、上
   記定電流充電または準定電流充電を強制的に終了するた
   めの定電流充電時間を設定する定電流充電時間設定手段
   とを備えたことを特徴とする充電器。