JPH0737621A

JPH0737621A - ２次電池の残存容量の判別装置及びこれを用いた充電装置

Info

Publication number: JPH0737621A
Application number: JP5202857A
Authority: JP
Inventors: Shoichi Nakamura; 正一中村; Yasuharu Yamazaki; 康晴山崎
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 1993-07-23
Filing date: 1993-07-23
Publication date: 1995-02-07
Anticipated expiration: 2019-07-07
Also published as: JP3539432B2

Abstract

(57)【要約】【目的】２次電池の残存容量の有無を正確に判別でき
る判別装置と、その判別結果にしたがって、急速に充電
をする充電装置とを提供する。【構成】２次電池１を大電流で放電させる回路３０
と、その放電開始から所定時間の経過後に、２次電池１
の端子電圧を所定の期間ごとに測定する回路４０とを設
ける。２次電池１の端子電圧の所定の期間ごとの電圧降
下量を算出する回路５０と、この算出された電圧降下量
を、基準値と比較する回路５０とを設ける。電圧降下量
が基準値を越えるときには、回路３０の動作を停止させ
るとともに、２次電池１の残存容量が十分に少ないと判
別する。さらに、回路５０の比較結果にしたがって、２
次電池１を充電する充電電流の大きさを切り換える回路
２０を設ける。電圧降下量が基準値を越えるときには、
２次電池１の充電を大きな充電電流で開始し、越えない
ときには、２次電池１の充電を小さな充電電流で開始す
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、ニッケル水素電池や
ニッケルカドミウム電池のような２次電池の残存容量の
判別装置及びこれを用いた充電装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】いわゆるヘッドホンステレオなどのコー
ドレス電子機器には、ニッケル水素電池（ＮｉＨ電池）
やニッケルカドミウム電池（ＮｉＣｄ電池）などの２次
電池が使用されている。そして、これらの２次電池を急
速充電する場合、充電電流の大きさは、容量１ＣmＡｈ
に対して、一般に１ＣmＡに設定されている。

【０００３】そして、充電の対象となっている２次電池
の端子電圧は、充電中はほぼ一定であるが、満充電にな
ると、次第に上昇し、その後、−５mＶ／分の割り合い
で下降するので、この端子電圧の降下を検出することに
より、満充電が判別され、充電が終了とされる。

【０００４】そして、このとき必要とされる充電時間で
あるが、Ｔ：充電時間とすれば、１Ｃ〔mＡ〕×Ｔ〔時間〕＝１Ｃ〔mＡｈ〕となるので、Ｔ＝１時間となる。すなわち、１ＣmＡの充電電流で充電を行え
ば、１時間で充電を行うことができる。

【０００５】また、残存容量がほぼ０の２次電池の場
合、充電の初期であれば、２Ｃ〜３ＣmＡ程度の大電流
で充電しても、電池の温度上昇など電池の特性劣化につ
ながることが少ない。そこで、50％の容量まで２ＣmＡ
の充電電流で充電し、以後、１ＣmＡの充電電流で充電
する方法も考えられている。

【０００６】すなわち、この場合には、Ｔ2：２ＣmＡの充電時間Ｔ1：１ＣmＡの充電時間とすれば、２Ｃ×Ｔ2＝１Ｃ×50％１Ｃ×Ｔ1＝１Ｃ×（100％−50％）となるので、Ｔ2＝0.25時間＝15分Ｔ1＝0.5時間＝30分となる。

【０００７】したがって、この充電方法によれば、充電
に必要な時間（Ｔ2＋Ｔ1）は45分となり、一般の急速充
電よりも充電時間を短縮することができる。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】ところが、上述の45分
の急速充電によれば、充電時間は短縮されるが、充電電
流が大きいので、満充電を正確に検出する良い方法がな
い。また、２次電池の残存容量が75〜100％の場合、上
記のような大電流で充電すると、電池の温度が急激に上
昇し、電池の特性が劣化してしまう。

【０００９】したがって、45分の急速充電を行う場合に
は、そのまえに２次電池の残存容量の多少を判別する必
要がある。そして、その判別方法として、大電流放電時
の端子電圧から判別する方法がある。

【００１０】すなわち、この端子電圧による方法は、Ｎ
ｉＨ電池やＮｉＣｄ電池に適用できるものであるが、こ
れらの２次電池においては、放電終止電圧は、単位電池
（セル）当たり1.0Ｖなので、例えば１ＣmＡの大きさの
放電電流で放電をさせ、単位電池当たりの端子電圧が、
放電特性の肩の部分に相当する電圧、すなわち、1.1Ｖ
以下であれば、残存容量が少ないと判断するものであ
る。

【００１１】ところが、例えば、ＮｉＨ電池を１ＣmＡ
の大きさの放電電流で放電させた場合、図７にその放電
特性に示すように、周囲温度により端子電圧が異なって
しまう。そして、このため、単位電池当たりの端子電圧
が1.1Ｖになった時点での残存容量は、周囲温度が低い
ほど多くなってしまう。

【００１２】また、図８に示すように、２次電池は、そ
の充放電回数が多くなるにつれて内部抵抗が大きくなる
とともに、そのばらつきの範囲が拡大してしまう。そし
て、放電電流が流れれば、内部抵抗によって電圧降下を
生じるので、内部抵抗のばらつきが端子電圧のばらつき
として現れてしまう。

【００１３】このため、例えば1.5Ａの大きさの放電電
流を流した場合、充放電回数が多くなるにつれて、端子
電圧のばらつきが±50mＶと大きくなってしまう。そし
て、端子電圧が、このような大きさでばらつくときに
は、端子電圧の1.1Ｖを検出（判別）するときの検出範
囲は、1.05〜1.15Ｖにしなければならない。

【００１４】ところが、そうすると、検出精度が低い場
合、端子電圧が、検出上限の1.15Ｖよりもさらに50mＶ
高い1.2Ｖの電池でも、残存容量が少ないと判断してし
まうことがあり、この結果、残存容量が75％以上の電池
であっても、２ＣmＡの充電電流で充電してしまう危険
がある。

【００１５】もちろん、端子電圧の1.1Ｖを検出すると
きの検出精度を±25mＡ程度に高くしておけば、そのよ
うな危険は減少するが、電池自身に特性のばらつきや周
囲温度の変化があるので、残存容量を誤る危険性は残っ
てしまう。

【００１６】したがって、２次電池を大電流で放電させ
たときの端子電圧から残存容量を判断することは、実用
的ではない。

【００１７】この発明は、以上のような問題点を解決し
ようとするものである。

【００１８】

【課題を解決するための手段】ところで、２〜３ＣmＡ
の大電流により２次電池の充電ができるのは、上述のよ
うに、電池の残存容量がほぼ０の場合であり、残存容量
が75〜100％の場合には、電池の温度が急激に上昇し、
電池の特性が劣化するので、大電流による充電は好まし
くない。

【００１９】したがって、２次電池を大電流で充電しよ
うとする場合には、その電池の残存容量の割り合いある
いは絶対量を検出する必要はなく、残存容量がほぼ０で
あるかどうかを判別できればよい。

【００２０】そこで、この発明の発明者らは、上記の事
項にしたがって所定の実験を行い、以下のような事実を
確認した。

【００２１】すなわち、図４及び図５は、公称電圧が1.
2Ｖで、容量が820mＡｈのＮｉＨ電池について、放電時
の端子電圧の測定結果を示すもので、図４は放電電流が
100mＡと比較的小さい場合の特性、図５は放電電流が1.
5Ａ（＝約２ＣmＡ）と比較的大きい場合の特性である。
また、これらの図において、各曲線に付けた数字は、そ
の放電開始時のＮｉＨ電池の残存容量を示し、例えば
「75％」は、残存容量が75％の状態から放電を開始した
ことを示す。

【００２２】なお、図５において、曲線０％（100mＡ）
は、満充電の電池を100mＡの放電電流で放電させ、端子
電圧が1.0Ｖになったとき、残存容量が０％になったと
みなした場合の特性である。同様に、曲線０％（820m
Ａ）は、満充電の電池を820mＡ（＝１ＣmＡ）の放電電
流で放電させ、端子電圧が1.0Ｖになったとき、残存容
量が０％になったとみなした場合の特性である。

【００２３】そして、図４の測定結果によれば、放電電
流が比較的小さい場合には、放電開始直後を除いて、電
池の端子電圧は、残存容量の多少にかかわらず、ほぼ一
定である。

【００２４】また、図５の測定結果によれば、放電電流
が比較的大きい場合には、残存容量が100〜25％のとき
には、図４の小放電電流のときと同様、放電開始直後を
除いて、電池の端子電圧は、残存容量の多少にかかわら
ず、ほぼ一定である。しかし、残存容量が０％のときに
は、端子電圧は、放電開始直後はもちろんのこと、その
後も急激に低下していく。

【００２５】すなわち、電池を放電させた場合、残存容
量が０％で、放電電流が大きいときには、その端子電圧
は急激に低下するが、他の条件のときには、端子電圧は
あまり変化しない。

【００２６】ただし、残存容量が０％の曲線に見られる
ように、端子電圧が約0.7Ｖまで低下すると、以後、端
子電圧は急激に０Ｖまで低下してしまい、そのまま放電
を続けると、過放電状態になってしまう。

【００２７】一方、図６の実線は、電池の残存容量が25
％及び０％の場合における、端子電圧の降下特性の測定
結果を示す。なお、この図においては、放電電流を1.5
Ａ（＝約２ＣmＡ）とし、このときの放電開始電圧をノ
ーマライズして０Ｖとしている。また、曲線に付けた文
字の意味は、図５と同じである。

【００２８】そして、この測定結果によれば、残存容量
が25％のときと、０％のときとで、端子電圧の降下する
速度が明瞭に異なり、端子電圧の降下率は、平均する
と、残存容量が25％のときには、−0.888mＶ／0.8秒残存容量が０％のときには、−18.17mＶ／0.8秒である。

【００２９】したがって、図６に破線で示すように、そ
れらの中間値−10mＶ／0.8秒をスレッショールドとし、
端子電圧の降下率が、このスレッショールドレベルより
も大きいときには、電池の残存容量はほぼ０であると見
なしても差し支えない。

【００３０】つまり、以上をまとめると、比較的大きい放電電流で２次電池を放電させる。項の放電時の端子電圧の降下率が、ある値よりも
大きければ、その電池の残存容量はほぼ０である。項の放電時の端子電圧の降下率が、ある値よりも
小さければ、その電池の残存容量は０ではない。となる。

【００３１】ただし、上述のように（図５に示すよう
に）、電池がほぼ完全放電に近い状態の場合、1.5Ａの
放電電流で放電を開始すると、６秒後には、端子電圧は
約0.7Ｖまで降下し、７秒後には、ほぼ０Ｖまで降下し
てしまう。したがって、上記〜項により残存容量を
判別する場合、項の放電開始から４〜５秒の間に、残
存容量を判別する必要がある。

【００３２】この発明は、以上のような実験結果に基づ
いて、２次電池の残存容量を判別し、また、この判別結
果にしたがって、その２次電池をできるだけ急速に充電
するようにしたものである。

【００３３】すなわち、この発明においては、各部の参
照符号を後述の実施例に対応させると、２次電池１を所
定の大電流で放電させる回路３０と、この放電させる回
路３０の動作開始から所定時間の経過後に、２次電池１
の端子電圧を所定の期間ごとに測定する回路４０と、こ
の測定する回路４０の測定値から２次電池１の端子電圧
の所定の期間ごとの電圧降下量を算出する回路５０と、
この演算する回路５０により算出された所定の期間ごと
の電圧降下量を、所定の基準値と比較する回路５０とを
設け、所定の期間ごとの電圧降下量が基準値を越えると
きには、放電させる回路３０の動作を停止させるととも
に、２次電池１の残存容量が十分に少ないと判別するよ
うにしたものである。さらに、比較する回路５０の比較
結果にしたがって、２次電池１を充電する充電電流の大
きさを切り換える回路２０を設け、所定の期間ごとの電
圧降下量が基準値を越えるときには、放電させる回路３
０の動作を停止させるとともに、２次電池１の充電を大
きな充電電流で開始し、所定の期間ごとの電圧降下量が
基準値を越えないときには、放電させる回路３０の動作
を停止させるとともに、２次電池１の充電を小さな充電
電流で開始するようにしたものである。

【００３４】

【作用】２次電池１を大電流で放電させたときの端子電
圧の降下率から、その２次電池１の残存容量の有無が判
別される。また、この判別結果にしたがった大きさの電
流で充電が行われる。

【００３５】

【実施例】図１において、１は充電の対象となる２次電
池を示し、これは、この例においては、ヘッドホンステ
レオに使用されるＮｉＨ電池であり、その端子電圧は1.
2Ｖ、容量は820mＡｈである。また、１０は電源回路、
２０は充電回路、３０は放電回路、４０は電圧検出回
路、５０は充電及び放電の制御を行うマイクロコンピュ
ータを示す。

【００３６】そして、電源回路１０においては、例えば
100Ｖの商用交流電圧が、ＡＣプラグ１１から電源スイ
ッチ１２を通じてトランス１３に供給されて所定の値の
電圧に降圧され、この電圧が整流回路１４に供給されて
充電用の直流電圧が形成される。

【００３７】また、整流回路１４のホット側の出力端
と、ホット側の充電端子６１との間に、トランジスタ２
３のエミッタ・コレクタ間が直列接続され、整流回路１
４の接地側の出力端と接地側の充電端子６２とが接続さ
れる。

【００３８】この場合、トランジスタ２３は、トランジ
スタ２１、２２とともに、充電回路２０を構成して充電
電流の大きさを制御するものである。このため、トラン
ジスタ２３のベースと、端子６２との間に、抵抗器２４
とトランジスタ２１のコレクタ・エミッタ間とが直列接
続されるとともに、抵抗器２５とトランジスタ２２のコ
レクタ・エミッタとが直列接続される。また、トランジ
スタ２１、２２のベースに、マイコン５０から所定の充
電制御信号が供給される。

【００３９】したがって、トランジスタ２１がオンで、
トランジスタ２２がオフのときには、トランジスタ２３
のベースには、抵抗器２４により決まる大きさのベース
電流が流れるので、これによりトランジスタ２３から
は、１ＣmＡの大きさのコレクタ電流を出力することが
できる。また、トランジスタ２１、２２がともにオンの
ときには、トランジスタ２３のベースには抵抗器２４、
２５の並列値により決まる大きさのベース電流が流れる
ので、これによりトランジスタ２３からは、２ＣmＡの
大きさのコレクタ電流を出力することができる。

【００４０】さらに、端子６１と、端子６２との間に、
抵抗器３１と、トランジスタ３２のコレクタ・エミッタ
間とが直列接続されて放電回路３０が構成され、トラン
ジスタ３２のベースに、マイコン５０から所定の放電制
御信号が供給される。

【００４１】また、端子６１、６２に得られる電圧が、
抵抗器４１、４２により分圧され、その分圧電圧が、Ａ
／Ｄコンバータ４３によりＡ／Ｄ変換されてからマイコ
ン５０に供給される。こうして、Ａ／Ｄコンバータ４３
及びマイコン５０により、充電端子６１の直流電圧の大
きさが検出される。

【００４２】なお、図示はしないが、トランス１３の出
力電圧が整流され、その直流電圧が、マイコン５０及び
Ａ／Ｄコンバータ４３にそれらの動作電圧として供給さ
れる。

【００４３】そして、マイコン５０においては、例えば
図２及び図３に示すような内容のルーチン１００が実行
され、電池１の残存容量が判別されるとともに、その判
別結果にしたがって、できるだけ急速に充電される。な
お、ルーチン１００のステップ１０１〜１２７により放
電が制御され、ステップ１３１〜１５１により充電が制
御される。

【００４４】すなわち、電源スイッチ１２をオンにする
と、マイコン５０の処理がルーチン１００のステップ１
０１からスタートし、次にステップ１０２において、初
期化が行われ、マイコン５０からの制御信号により、ト
ランジスタ２１がオン、トランジスタ２２がオフとされ
てトランジスタ２３がオンとされるとともに、トランジ
スタ３２もオフとされる。こうして、トランジスタ２３
を通じて充電端子６１、６２に充電電圧が出力される。
また、変数Ｎが「１」にセットされる。

【００４５】続いて、ステップ１０３において、端子６
１、６２の電圧の大きさが検出される。この場合、端子
６１、６２に電池１が接続されていないときには、端子
６１、６２は無負荷状態となるので、端子６１、６２の
電圧は、電池１の端子電圧よりも高くなり、端子６１、
６２に電池１が接続されているときには、電池１の端子
電圧まで低下する。

【００４６】そこで、端子６１、６２の電圧の違いか
ら、端子６１、６２に電池１が接続されているか接続さ
れていないかが判別され、接続されていないときには、
処理はステップ１０３を繰り返し、端子６１、６２に電
池１が接続されるまで待機する。

【００４７】そして、任意の時点ｔ0に端子６１、６２
に電池１が接続されると、これがステップ１０３におい
て検出され、処理はステップ１０３からステップ１１１
に進み、このステップ１１１において、トランジスタ２
１がオフとされてトランジスタ２３がオフとされるとと
もに、トランジスタ３２がオンとされる。したがって、
端子６１、６２に接続されている電池１は、抵抗器３１
及びトランジスタ３２を通じて放電を開始することにな
る。

【００４８】そして、この場合、あらかじめ抵抗器３１
の値を設定しておくことにより、このときの電池１の放
電電流の大きさは、上記項で述べたように比較的大き
な値、例えば1.5Ａ（＝約２ＣmＡ）とされる。したがっ
て、電池１の端子電圧は、その残存容量に対応して、図
５〜図６により説明したように変化していく。

【００４９】次に、ステップ１１２において、例えば1.
5秒の時間待ちが行われる。この時間待ちは、図４及び
図５からも明らかなように、放電開始直後の１秒程度の
期間は、電池１の端子電圧が、残存容量の測定に適さな
い変化をするからである。

【００５０】そして、ステップ１１２における1.5秒の
時間が経過して、時点ｔ1になると、電池１の端子電圧
の変化が安定しているので、処理はステップ１１２から
ステップ１１３に進み、このステップ１１３において、
電池１の端子電圧ＶN（＝Ｖ1）が、Ｄ／Ａコンバータ４
３を通じて測定され、次のステップ１２１において、こ
のときの測定値ＶNが記憶される。今の場合、Ｎ＝１で
あり、電池１の大電流による放電が開始されてから、1.
5秒後の時点ｔ1の電池１の端子電圧Ｖ1が記憶されたこ
とになる。

【００５１】続いて、処理はステップ１２２に進み、こ
のステップ１２２において、例えば0.8秒の時間待ちが
行われ、時点ｔNから0.8秒後の時点ｔ(N+1)になると、
ステップ１２３において、電池１の端子電圧Ｖ(N+1)が
測定される。今の場合、Ｎ＝１であるから、時点ｔ1か
ら0.8秒後の時点ｔ2に電圧Ｖ2が測定されることにな
る。

【００５２】次にステップ１２４において、ステップ１
２１で記憶した時点ｔNの電圧ＶNと、ステップ１２３で
測定した時点ｔ(N+1)の電圧Ｖ(N+1)との差電圧ＶDN、す
なわち、ＶDN＝ＶN−Ｖ(N+1) が計算され、電池１の端子電圧の降下率が求められる。
そして、続くステップ１２５において、この差電圧ＶDN
（降下率）が、図６の破線で示す降下率に対応する差電
圧ＶTHよりも大きいかどうかがチェックされる。

【００５３】そして、｜ＶDN｜≦｜ＶTH｜の場合には、
処理はステップ１２５からステップ１２６に進み、この
ステップ１２６において、Ｎ＝17であるかどうかがチェ
ックされ、Ｎ≠17のときには、処理はステップ１２６か
らステップ１２７に進み、このステップ１２７におい
て、変数Ｎが「１」だけインクリメントされ、その後、
処理はステップ１２１に戻る。

【００５４】したがって、今の場合、Ｎ＝２なので、ス
テップ１２１において、（前回ステップ１２３におい
て）時点ｔ2に測定された電圧が、電圧Ｖ2として新しく
記憶され、その後、ステップ１２３において、時点ｔ2
から0.8秒後の時点ｔ3に電圧Ｖ3が測定され、ステップ
１２４において、新しい差電圧ＶD2（＝Ｖ2−Ｖ3）が計
算され、この新しい差電圧ＶD2がステップ１２５におい
てチェックされる。

【００５５】こうして、｜ＶDN｜≦｜ＶTH｜、かつ、Ｎ
≠17の場合は、ステップ１２１〜１２７のループが、ス
テップ１２２により0.8秒の周期で繰り返される。

【００５６】そして、この繰り返し時、｜ＶDN｜＞｜Ｖ
TH｜になると、これは、上述のように電池１の残存容量
がほぼ０の場合なので、処理はステップ１２５からステ
ップ１３１に進み、このステップ１３１において、トラ
ンジスタ３２がオフとされて放電が停止させられ、次に
ステップ１３２において、トランジスタ２１、２２がオ
ンとされてトランジスタ２３がオンとされ、トランジス
タ２３のコレクタからは２ＣmＡの大きさのコレクタ電
流が出力され、このコレクタ電流が端子６１を通じて電
池１に供給される。したがって、電池１に対して、２Ｃ
mＡの大きさの充電電流で充電が開始されたことにな
る。

【００５７】さらに、マイコン５０の処理はステップ１
３３に進み、このステップ１３３において、15分の時間
待ちが行われる。

【００５８】そして、15分が経過すると、処理はステッ
プ１３３からステップ１４１に進み、このステップ１４
１において、トランジスタ２１がオン、トランジスタ２
２がオフとされ、トランジスタ２３のコレクタからは１
ＣmＡの大きさのコレクタ電流が出力され、このコレク
タ電流が端子６１を通じて電池１に供給される。したが
って、電池１に対して、充電電流が２ＣmＡの充電が15
分だけ行われ、その後、充電電流は１ＣmＡの大きさに
切り換えられたことになる。

【００５９】さらに、マイコン５０の処理はステップ１
４２に進み、このステップ１４２において、電池１の端
子電圧が、−５mＶ／分に対応する割り合いで変化をす
るようになるまで、待機される。なお、この電圧変化
は、上記のように満充電のときに起きるものである。こ
うして、電池１は１ＣmＡの大きさの充電電流で充電さ
れていく。

【００６０】そして、電池１の端子電圧が−５mＶ／分
の割り合いで変化するようになると、電池１が満充電さ
れたものとみなされ、処理はステップ１４２からステッ
プ１４３に進み、このステップ１４３において、トラン
ジスタ２２もオフとされてトランジスタ２３はオフとさ
れ、電池１の充電は終了とされる。そして、処理はステ
ップ１４４に進み、このルーチン１００を終了する。

【００６１】こうして、電池１は、その残存容量がほぼ
０の場合には、最初の15分間は、２ＣmＡの大きさの充
電電流で充電され、その後、１ＣmＡの大きさの充電電
流で満充電になるまで充電される。

【００６２】なお、この場合、電池１は、最初、２Ｃm
Ａの充電電流で15分間充電され、その後、１ＣmＡの充
電電流で充電されるのであるから、上述のように充電に
必要な合計時間は45分となる。

【００６３】一方、ステップ１２１〜１２７のループが
繰り返され、Ｎ＝17になっても、ステップ１２５におい
て｜ＶDN｜≦｜ＶTH｜の場合には、ステップ１２１〜１
２７のループが17回繰り返されているので、このとき、
時点ｔ0の放電開始から、 1.5秒＋0.8秒×17回＝15.1秒の時間が経過していることになる。すなわち、電池１
を、15.1秒間にわたって１ＣmＡの大きさで放電を行っ
ても、その残存容量が０にならなかったわけである。

【００６４】そこで、この場合には、電池１の残存容量
が０ではないとみなされ、処理はステップ１２６からス
テップ１５１に進み、このステップ１５１において、ト
ランジスタ３２がオフとされて電池１の放電が停止させ
られ、その後、処理はステップ１４１に進む。したがっ
て、以後、電池１は、ステップ１４１〜１４４により１
ＣmＡの充電電流により満充電になるまで充電され、満
充電になると、その充電は終了する。

【００６５】なお、この場合、電池１は、残存容量が０
ではない状態から１ＣmＡの充電電流で充電されるので
あるから、その充電に必要とする時間は残存容量に対応
して異なるが、60分を越えることはない。

【００６６】こうして、電池１は、その残存容量が０で
はない場合には、１ＣmＡの大きさの充電電流により急
速充電される。

【００６７】なお、上述においては、ステップ１２５に
おいて、一度でも｜ＶDN｜＞｜ＶTH｜になると、処理は
ステップ１２５からステップ１３１に進むとしたが、例
えば二度続けて｜ＶDN｜＞｜ＶTH｜になると、処理がス
テップ１２５からステップ１３１に進むとすることもで
きる。

【００６８】さらに、ＮｉＨ電池やＮｉＣｄ電池は、10
0％の放電をしないうちに充電をするという充放電を繰
り返すと、メモリ効果により実効的な容量が減少する
が、ステップ１２５に続いてステップ１２７を実行すれ
ば、100％の放電を行うことができるとともに、その100
％の放電を検出でき、したがって、メモリ効果を解消で
きるとともに、満充電を行うことができる。

【００６９】

【発明の効果】この発明によれば、〜項に基づい
て、対象となる２次電池１を大電流で放電させるととも
に、その放電時の端子電圧の降下特性の勾配から２次電
池１の残存容量の有無を判別するようにしているので、
周囲温度や充放電回数などに影響されずに、残存容量の
有無を正確に判別することができる。実験によれば、０
〜40℃の周囲温度に対して、残存容量がほぼ０の場合を
正しく判別することができた。

【００７０】しかも、残存容量がほぼ０％の２次電池１
の場合でも、数秒以内に残存容量を判別することができ
る。また、数秒以内に残存容量を判別することができる
ので、２次電池１を過放電状態とする危険がない。

【００７１】また、電池１の残存容量がほぼ０と判別さ
れた場合には、最初の50％の充電は充電電流の大きさを
２ＣmＡにしているので、充電時間を45分程度にまで短
縮することができる。

【００７２】さらに、満充電を端子電圧の変化から検出
し、この検出出力により充電を終了するようにしている
ので、電池１の残存容量が０ではない場合でも、最短時
間で充電を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一例を示す接続図である。

【図２】この発明におけるフローチャートの一例の一部
を示す図である。

【図３】図２の続きを示す図である。

【図４】２次電池の放電実験の結果を示す特性図であ
る。

【図５】２次電池の放電実験の結果を示す特性図であ
る。

【図６】２次電池の放電実験の結果を示す特性図であ
る。

【図７】２次電池の端子電圧の特性を示す図である。

【図８】２次電池の内部抵抗の特性を示す図である。

【符号の説明】

１２次電池１０電源回路２０充電回路３０放電回路４０電圧検出回路４３Ａ／Ｄコンバータ５０マイクロコンピュータ１００処理ルーチン

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】２次電池を所定の大電流で放電させる回
路と、この放電させる回路の動作開始から所定時間の経過後
に、上記２次電池の端子電圧を所定の期間ごとに測定す
る回路と、この測定する回路の測定値から、上記２次電池の端子電
圧の上記所定の期間ごとの電圧降下量を算出する回路
と、この演算する回路により算出された上記所定の期間ごと
の電圧降下量を、所定の基準値と比較する回路とを有
し、上記所定の期間ごとの電圧降下量が上記基準値を越える
ときには、上記放電させる回路の動作を停止させるとと
もに、上記２次電池の残存容量が十分に少ないと判別す
るようにした２次電池の残存容量の判別装置。
【請求項２】請求項１に記載の判別装置において、上記２次電池の端子電圧を上記所定の期間ごとに所定の
回数測定したのちに、上記所定の期間ごとの電圧降下量
が上記基準値を越えるときには、上記放電させる回路の
動作を停止させるとともに、上記２次電池の残存容量が
十分に多いと判別するようにした２次電池の残存容量の
判別装置。
【請求項３】２次電池を所定の大電流で放電させる回
路と、この放電させる回路の動作開始から所定時間の経過後
に、上記２次電池の端子電圧を所定の期間ごとに測定す
る回路と、この測定する回路の測定値から、上記２次電池の端子電
圧の上記所定の期間ごとの電圧降下量を算出する回路
と、この演算する回路により算出された上記所定の期間ごと
の電圧降下量を、所定の基準値と比較する回路と、この比較する回路の比較結果にしたがって、上記２次電
池を充電する充電電流の大きさを切り換える回路とを有
し、上記所定の期間ごとの電圧降下量が上記基準値を越える
ときには、上記放電させる回路の動作を停止させるとと
もに、上記２次電池の充電を大きな充電電流で開始し、上記所定の期間ごとの電圧降下量が上記基準値を越えな
いときには、上記放電させる回路の動作を停止させると
ともに、上記２次電池の充電を小さな充電電流で開始す
るようにした２次電池の充電装置。
【請求項４】請求項３に記載の充電装置において、上記所定の期間ごとの電圧降下量が上記基準値を越える
ときには、上記放電させる回路の動作を停止させるとと
もに、上記２次電池の充電を大きな充電電流で開始し、この大きな充電電流による充電が所定の期間にわたって
行ったのち、上記充電電流を小さな値に切り換えるよう
にした２次電池の充電装置。
【請求項５】請求項４に記載の充電装置において、上記充電電流が供給されているときの、上記２次電池の
端子電圧の変化を検出し、この端子電圧が降下したときには、上記小さな充電電流
の充電を停止するようにした２次電池の充電装置。