JPH0777496B2 - バッテリー充電装置 - Google Patents

バッテリー充電装置

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JPH0777496B2
JPH0777496B2 JP63272866A JP27286688A JPH0777496B2 JP H0777496 B2 JPH0777496 B2 JP H0777496B2 JP 63272866 A JP63272866 A JP 63272866A JP 27286688 A JP27286688 A JP 27286688A JP H0777496 B2 JPH0777496 B2 JP H0777496B2
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batteries
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ダブリュ．バウアー ジョージ
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アントン／バウアー インコーポレーテッド
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  • Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)
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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。1985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、この特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、各バッテリーが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、例えば、最
少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（一又はそれ以上）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、一定の容量のバッ
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10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10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18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できる。
定電流調整器16と電流スイッチ18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解効果
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、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一又はそれ以
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26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
ジタル信号をCPU（中央処理装置）32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ROM41内のファームウエアに応答して、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、一度
に一回、スイッチ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Nicdセルに対する有害な影響の故に、定格電流の
1/10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、定格電流に
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で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、各バッテ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）では、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（C/50）の約1/50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。CPU32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92）にシステム10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加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1
0（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。次に、マ
イクロプロセッサー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。例えば、システム10
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、CPU32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できるよ
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10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、CPU32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。次に、CPU32は、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、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7
4）、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。等価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。等価電流のみを必要と
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。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。C
PUは、優先権第１バッテリー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、CP
Uは、迅速なる充電、すなわち次の900ミリ秒の各周期間
隔40を有し、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。そこで、CPU32は、優先
権第１バッ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40d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36を作動させ、電流パルス41を供給するため間
隔40d（ステップ82）の中の900ミリ秒である副間隔39で
優先権第１バッテリーと結合したスイッチ18の閉鎖す
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から優先権第２のバッテリー22
のチャンネルを呼び出し、優先権第２のバッテリーが上
述と同じ基準に従って待ち状態（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
バッ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
先権第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５優先権バッテリー
が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。この決定が第５優先バッテリーに対しなされた
後、CPU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（リスケデユーリング）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CPU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10
に装着されるか、すなわちバッテリーがシステム10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バッテリーに供給され
ている時間を合計し、そして合計時間が定格容量の150
％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バッテリーの
初充電状態に基づき、優先権第１バッテリーはその充電
サイクルを上述のとおり完了し、当初の優先権第２バッ
テリーは新しい優先権第１バッテリーとなり、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バッ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、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22bより大きな充電状態をも
つ。従って、バッテリー22a〜ｅは優先権第１から第５
まで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バッテリー22aが待ち状態にあるか
どうか、優先権第１バッテリーが温度、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40
a（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バッテリーによって必要とした
電力を供給するため、次の周期間隔で調整済み電源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、間隔40a（ステ
ップ82）で900ミリ秒である副間隔39向け優先権第１バ
ッ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で、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RAM39から優先権第２バッテリー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バッテリーが待ち状態（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バッテリーの要件（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バッテリーに約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。そこで、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バッテリー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バッ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、CPUは、優先権
第３バッテリーが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100ミリ秒間
に、優先権第３バッテリーと結合したスイッチ18を閉じ
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バッテリーが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10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バッテリー22dが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バッテリーの要件を満たすよう間隔40a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バッ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、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86からステップ84までをループ化し、優
先権第５バッ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バッテ
リーに結合したステップ84と86の実行は、優先権第５バ
ッテリーがシステム10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で導く。
注意すべき点は、もし優先権第１バッテリー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10は4.5アンペアを450ミリ秒だけで優先権第１
バッ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バッ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、新バッテリがシステム10の中に装着されるか、バ
ッテリがシステム10からとりだされるか、優先権第１位
バッ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っするか、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22a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10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％超過するときCPU32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78〜82までを処理する。次にCP
U32はステップ84、86と90を処理して優先権第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100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。次にCPU32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。次にCPU32はステップ86を処
理し、次の副間隔44b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は利用できずにそれ故CPUは、再計画（リスケ
ヂユーリング）がステップ92で要求されなかったと推定
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へスキッ
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、優先権第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。それ故次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10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バッ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
れたコンピュータブ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
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭64−77431（ＪＰ，Ａ) 特開 昭64−6747（ＪＰ，Ａ)

Claims (20)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】複数のバッテリーを充電する装置であっ
    て、 前記各バッテリー関連した複数のパラメータを読取る手
    段と、 複数のバッテリーパラメータに基づいていずれのバッテ
    リーが充電可能状態にあるか否かを判断する手段と、 充電可能状態にあるバッテリーの中で、複数のバッテリ
    ーパラメータに基づいていずれのバッテリーが最高位の
    充電優先権をもつかを決定する手段と、 前記決定手段に応じて、前記複数の他のバッテリーに優
    先して前記最高位の充電優先権をもつバッテリーを充電
    する手段と、を具えたバッテリー充電装置。
  2. 【請求項２】複数のバッテリーを充電する装置であっ
    て、 前記各バッテリー関連した複数のパラメータを読取る手
    段と、 複数のバッテリーパラメータに基づいていずれのバッテ
    リーが充電可能状態にあるか否かを判断する手段と、 充電可能状態にあるバッテリーの中で、いずれのバッテ
    リーが最高位の充電優先権をもつかを少なくともバッテ
    リーの充電状態に基づき決定する手段と、 前記決定手段に応じて、前記複数の他のバッテリーに優
    先して前記最高位の充電優先権をもつバッテリーを充電
    する手段と、を具えたバッテリー充電装置。
  3. 【請求項３】前記複数のパラメータの１つは、複数のバ
    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。
  4. 【請求項４】同一容量を有する複数のバッテリーの中の
    最高位の充電状態をもつバッテリーは、同一容量を有す
    る複数のバッテリーの中で最高位の優先権を有し、かつ
    同一容量を有する複数のバッテリーの中で最初に充電手
    段によって充電される請求項１または２記載のバッテリ
    ー充電装置。
  5. 【請求項５】前記決定手段は、実質的に充電を必要とす
    る同一容量を有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１または２記載のバ
    ッテリー充電装置。
  6. 【請求項６】前記複数のパラメータの１つは、温度であ
    る請求項１または２記載のバッテリー充電装置。
  7. 【請求項７】最高位充電状態をもつバッテリーは、同一
    容量を有する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６記載のバッ
    テリー充電装置。
  8. 【請求項８】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または２記載のバッテリー充電装
    置。
  9. 【請求項９】前記パラメータの１つは、バッテリーの電
    気容量であり、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１記載のバッテリー充電装置。
  10. 【請求項１０】前記充電手段は、多数の周期間隔の各々
    の副間隔中、規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または２記載のバッテリー充電装
    置。
  11. 【請求項１１】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
    の完全充電済みの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10記載のバッテリー充
    電装置。。
  12. 【請求項１２】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11記載のバッテリー充電装置。。
  13. 【請求項１３】完全充電状態にない複数のバッテリーを
    充電するための装置であって、 この装置は、充電されるバッテリーの各々の適正充電状
    態を決定する手段と、前記決定手段に接続され、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に
    際し、最低位充電量のバッテリーに対応する最下位優先
    権を介して最大充電量のバッテリーに対応する最高位優
    先権をもってなす優先順位付与手段と、 前記付与された優先順位に従って、各バッテリーを充電
    する手段とを、具え、 この充電手段は、周期間隔の或る副間隔中では最高位優
    先権を有するバッテリーに通電するとともに前記周期間
    隔の少なくともいくつかの中の他の副間隔中では他の前
    記複数のバッテリーのうち少なくとも一つに通電する手
    段を有することを特徴とするバッテリー充電装置。
  14. 【請求項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13記載のバッテリー充電
    装置。
  15. 【請求項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. 【請求項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、ほほ完全充
    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. 【請求項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の時間超過放
    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. 【請求項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. 【請求項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. 【請求項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、ほほ一定
    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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