JPH07170665A - 二次電池充電装置及び方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】二次電池を常に満充電の状態で維持する。 【構成】充電対象となる二次電池17の充電／放電状態を
検出する充電／放電検出回路14と、二次電池17の満充電
状態を検出する充電特性検出回路12と、充電特性検出回
路12により二次電池17の満充電状態を検出した後は、充
電／放電検出回路14の検出信号により二次電池17の放電
電流分だけ充電電流を与える充電電流制御回路11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、コードレス電話機等に
使用される二次電池充電装置及び方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】コードレス電話機における電源用の二次
電池を充電する方法として、従来は次に示すような手段
が採られている。すなわち、電話機が充電用の台に載置
されると、その載置状態を検出して充電を開始する。充
電は一般に１／３［Ｃ］〜１／５［Ｃ］程度の定電流で
行なう。そして充電の終了は、二次電池の電池電圧値が
１００％の充電状態を示すある設定値に達したか否かの
判断により行なうものである。

【０００３】また、上記のような手段により二次電池の
充電が終了した後も、さらに電話機が充電用の台に載置
され続けた場合は、タイマの制御により一定時間、例え
ば８時間が経過した時点で再充電を行なう。これは、仮
に電話機が待ち受け状態であった際に消費電流が大き
く、電池容量がなくなってしまうのを防止するためのも
のである。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ような再充電の方法では、一旦充電が終了してからタイ
マにより一定時間が経過するまでの間は、充電がされ
ず、二次電池は容量を消費し続けることとなる。したが
って、その間に電話機を上記充電台から取り上げた場
合、その時点で二次電池の容量は「消費電流×（充電が
終了してからの）経過時間」分だけ減っていることとな
り、通話可能な時間が短縮されてしまうという欠点を生
じる。

【０００５】このような事態を回避するために、上記充
電終了時からの一定時間を計時するタイマの設定値を短
くし、再充電を短いサイクルで繰返すことも考えられる
が、これは同時に過充電の危険性を増大することに繋が
る。すなわち、一般に二次電池では、一旦充電が終了し
た後も、１／２０［Ｃ］程度のトリクル電流で補充電を
行なうものであり、上記タイマの設定値を短くすると、
補充電の回数も増加し、過充電を生じる可能性が高くな
るためである。そして、二次電池の過充電は、電池の特
性が劣化するだけでなく、電池内でガスが発生し、時に
よっては該ガスの圧力が高まって破裂防止用の安全弁が
作動するなどの事態に至ってしまうこともあり得るの
で、確実に回避しなければならない。

【０００６】したがって、上記充電終了時からの一定時
間を計時するタイマの設定値を短くするのには限度があ
り、結果として二次電池を常に満充電の状態で維持する
ことは困難であった。

【０００７】本発明は上記のような実情に鑑みてなされ
たもので、その目的とするところは、コードレス電話機
等に使用される二次電池を常に満充電の状態で維持する
二次電池充電装置及び方法を提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】すなわち本発明は、 （１）充電対象となる二次電池の充電／放電状態を検出
する充放電検出回路と、上記二次電池の満充電状態を検
出する充電検出回路と、上記充電検出回路により上記二
次電池の満充電状態を検出した後は、上記充放電検出回
路の検出信号により上記二次電池の放電電流分だけ該二
次電池に充電電流を与える充電電流制御回路とを備える
ようにしたものである。 （２） 充電対象となる二次電池に定電流を供給して充
電させる定電流電源と、この定電流電源の二次電池への
供給電流量を制限する電流制限回路と、上記二次電池の
電池電圧を検出する電圧検出回路と、この電圧検出回路
の検出した電圧値により、上記二次電池の満充電状態を
検出した際には上記電流制限回路により上記二次電池へ
の電流供給を一定時間停止させ、この停止以後は上記電
流制限回路により二次電池の電池電圧の降下分に対応し
ただけの電流量を供給させる制御回路とを備えるように
したものである。

【０００９】

【作用】上記（１）項及び（２）項のいずれの構成にお
いても、二次電池が満充電となってからは自然放電する
分だけ充電され続けるため、二次電池を常に満充電の状
態で維持することができる。

【００１０】

【実施例】［第１実施例］以下本発明をコードレス電話
機の充電装置に適用した場合の第１実施例について図面
を参照して説明する。

【００１１】図１はその回路構成を示すもので、充電用
直流電源からの印加電圧は充電電流制御回路11に供給さ
れる。この充電電流制御回路11は、充電特性検出回路1
2、電圧検出回路13及び充電／放電検出回路14からの各
検出信号に応じて充電制御としての電流量の制限を行な
うもので、この充電電流制御回路11が供給する充電電流
は逆流防止ダイオード15、充放電検出抵抗16を介して二
次電池17のプラス電極に接続され、同二次電池17のマイ
ナス電極は接地される。しかるに、充放電検出抵抗16の
二次電池17と接続されない側が、次段の図示しない電話
機回路への電源出力端子に接続される。

【００１２】充電特性検出回路12は、急速充電時の電池
特性としての満充電状態を検出するものであり、ここで
は例えば−ΔＶ方式により、二次電池17の電池電圧を入
力するピーク検出回路12ａ及びコンパレータ12ｂから構
成されるものとする。コンパレータ12ｂは、ピーク検出
回路12ａが保持する二次電池17の電池電圧のピーク値と
その時点での二次電池17の電池電圧とを比較し、その時
点での二次電池17の電池電圧がピーク検出回路12ａの保
持値より一定値だけ低下した時点でこれを比較検出し、
その検出信号を上記充電電流制御回路11へ送出する。

【００１３】電圧検出回路13は、二次電池17を急速充電
する場合の事前の電圧値を検出するものであり、コンパ
レータ13ａと基準電圧保持回路13ｂとから構成される。
コンパレータ13ａは、二次電池17の電池電圧を基準電圧
保持回路13ｂに予め設定される基準電圧と比較し、その
比較結果を検出信号として充電電流制御回路11へ送出す
る。

【００１４】充電／放電検出回路14は、上記充放電検出
抵抗16の両端位置の電圧値を比較することで充放電検出
抵抗16での電流の向きがどうなっているかにより二次電
池17が充電状態であるのか放電状態であるのかを検出す
るもので、その検出信号を上記充電電流制御回路11へ送
出する。

【００１５】二次電池17は、例えばニッケル・カドミウ
ム電池で構成し、これを直列接続して所望の電池電圧を
得るものである。上記のような構成にあって、二次電池
17の容量が少なくなっている状態からの充電動作につい
て以下に説明する。この場合、主要な制御動作は充電電
流制御回路11により行なわれる。

【００１６】充電電流制御回路11はまず、若干の充電電
流を二次電池17に流し、そのときの電圧上昇の度合いを
電圧検出回路13からの検出信号により判断する。二次電
池17が正常な電圧値となっており、異常がないことを確
認した後に充電電流制御回路11は、二次電池17に対して
例えば１／３［Ｃ］〜１／５［Ｃ］程度の定電流を供給
して急速充電を行なわせると共に、その充電状態を充電
特性検出回路12からの検出信号により監視する。

【００１７】すなわち、充電により二次電池17の電圧値
が徐々に上昇すると、その電圧値が随時充電特性検出回
路12のピーク検出回路12ａに保持される。したがって、
二次電池17の電圧値が上昇し続ける限り、コンパレータ
12ｂではピーク検出回路12ａの保持する値より常に高い
値が直接二次電池17から送られることとなる。

【００１８】しかして、二次電池17が急速充電により満
充電状態となって、その時点での二次電池17の電池電圧
がピーク検出回路12ａの保持値より一定値、例えば３０
［ｍＡ］だけ低下した時点でピーク検出回路12ａが比較
検出し、検出信号を上記充電電流制御回路11へ送出す
る。

【００１９】充電電流制御回路11からの検出信号により
二次電池17の満充電状態を検知した充電電流制御回路11
は、二次電池17への急速充電を即時停止すると共に、充
電／放電検出回路14からの検出信号により二次電池17の
放電状態を監視する。

【００２０】電話機が待ち受け状態であるときは、二次
電池17から電話機回路へ順次放電電流が流れ、電力が消
費される。そのため、これを充電／放電検出回路14から
の検出信号により検知した充電電流制御回路11は、再度
二次電池17が満充電状態となるまで電流を二次電池17に
供給し、消費された電流量に相当する電流量を補充す
る。

【００２１】また、電話機が待ち受け状態ではなく、電
源がオフされた状態では、二次電池17からの放電がない
ため、充電電流制御回路11は二次電池17への充電を行な
わない。

【００２２】このような制御を充電電流制御回路11が継
続することにより、急速充電後は常に二次電池17を満充
電の状態に維持することができる。 ［第２実施例］次いで、本発明の第２実施例について図
面を参照して説明する。

【００２３】図２はその回路構成を示すもので、21は急
速充電用の定電流を供給する定電流電源、22はこの定電
流電源21の供給する電流量を制限する電流制限回路、23
はこの電流制限回路22を介して定電流電源21から供給さ
れた電流により充電される、例えばリチウム・イオン電
池でなる二次電池である。

【００２４】二次電池23の電池電圧はこの二次電池23と
並列接続された電圧検出回路24により検出され、その検
出結果が制御回路25へ送出される。制御回路25は、上記
二次電池23を常に満充電の状態とするべく後述する動作
制御を行なうもので、Ｖ／Ｉ変換26に制御電圧信号を送
出する。Ｖ／Ｉ変換26は、制御回路25からの制御電圧信
号を電流値に変換し、上記電流制限回路22へ送出する。

【００２５】電流制限回路22は、Ｖ／Ｉ変換26からの電
流値に従って定電流電源21から二次電池23へ供給される
電流値を制限するものである。しかして、二次電池23の
充電量が少なくなっている状態からの充電動作を図５を
用いて以下に説明する。この場合、制御動作はすべて、
二次電池23の電池電圧を検出する電圧検出回路24からの
検出信号に基づいて制御回路25が行なうもので、この制
御回路25の制御信号によりＶ／Ｉ変換26を介して電流制
限回路22での電流の制限量が増減されるものである。

【００２６】二次電池23の充電量が少ない状態では、制
御回路25が定電流電源21の出力する例えば１／３［Ｃ］
〜１／５［Ｃ］程度の定電流を、制限を与えることな
く、そのまま二次電池23へ供給させることで急速充電を
実行させる。

【００２７】この急速充電により、図３に示す如く二次
電池23の電池電圧は徐々に上昇していく。そして、二次
電池23の電池電圧が過充電防止電圧に達した図中に点Ａ
で示す時点で、制御回路25がこれを検知して電流制限回
路22に二次電池23への電流の電流制限回路22に定電流の
二次電池23への供給を一時的に停止させる。

【００２８】その後、ある一定時間が経過するまで停止
状態を続行すると、二次電池23は自然放電により若干な
がら電池電圧が低下する。制御回路25は、図中に点Ｂで
示す時点で二次電池23の自然放電電流を電圧検出回路24
の検出信号により電圧値の形で検知し、「自然放電分＋
充電停止による放電分」の電流だけ電流制限回路22によ
り二次電池23へ供給させる。

【００２９】この電流供給により再び二次電池23の電池
電圧が過充電防止電圧に達した図中に点Ｃで示す時点
で、制御回路25はこれを検知して今度は自然放電分のみ
の電流だけ電流制限回路22により二次電池23へ供給させ
る。以後、二次電池23の電池電圧を監視しながら上記動
作を続行することにより、図３に示す如く二次電池23は
常に満充電の状態で維持されることとなる。

【００３０】

【発明の効果】以上に述べた如く本発明によれば、二次
電池が満充電となってからは自然放電する分だけ充電し
続けるため、二次電池を常に満充電の状態で維持するこ
とが可能な二次電池充電装置及び方法を提供することが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例に係る回路構成を示す図。

【図２】本発明の第２実施例に係る回路構成を示す図。

【図３】同実施例に係る動作を説明するための図。

【符号の説明】

11…充電電流制御回路、12…充電特性検出回路、13，24
…電圧検出回路、14…充電／放電検出回路、15…逆流防
止ダイオード、16…充放電検出抵抗、17，23…二次電
池、21…定電流電源、22…電流制限回路、25…制御回
路、26…Ｖ／Ｉ変換。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 充電対象となる二次電池の充電／放電状
   態を検出する充放電検出手段と、 上記二次電池の満充電状態を検出する充電検出手段と、 上記充電検出手段により上記二次電池の満充電状態を検
   出した後は、上記充放電検出手段の検出信号により上記
   二次電池の放電電流分だけ該二次電池に充電電流を与え
   る充電電流制御手段とを具備したことを特徴とする二次
   電池充電装置。
2. 【請求項２】 充電対象となる二次電池に定電流を供給
   して充電させる定電流電源と、 この定電流電源の二次電池への供給電流量を制限する電
   流制限手段と、 上記二次電池の電池電圧を検出する電圧検出手段と、 この電圧検出手段の検出した電圧値により、上記二次電
   池の満充電状態を検出した際には上記電流制限手段によ
   り上記二次電池への電流供給を一定時間停止させ、この
   停止以後は上記電流制限手段により二次電池の電池電圧
   の降下分に対応しただけの電流量を供給させる制御手段
   とを具備したことを特徴とする二次電池充電装置。
3. 【請求項３】 二次電池に充電電流を供給して充電する
   ものにおいて、該二次電池の満充電検出後は、該二次電
   池が放電した分だけ充電電流を供給することを特徴とす
   る二次電池充電方法。