JPH08182215A - Charging method and charging apparatus for secondary battery - Google Patents

Charging method and charging apparatus for secondary battery

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JPH08182215A
JPH08182215A JP32276994A JP32276994A JPH08182215A JP H08182215 A JPH08182215 A JP H08182215A JP 32276994 A JP32276994 A JP 32276994A JP 32276994 A JP32276994 A JP 32276994A JP H08182215 A JPH08182215 A JP H08182215A
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JP
Japan
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charging
secondary battery
temperature
battery
voltage
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JP32276994A
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Japanese (ja)
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Kenji Takahashi
健司 高橋
Toru Sugawara
徹 菅原
Kenichiro Tsuru
憲一朗 水流
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Resonac Corp
Original Assignee
Shin Kobe Electric Machinery Co Ltd
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  • Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)

Abstract

PURPOSE: To provide adequate charging without generation of overcharging or insufficient charging, regardless of the history of the secondary battery to be charged. CONSTITUTION: A voltage difference Vd between the voltage during the feeding period of pulse current and the voltage during the no-feeding period is obtained from an arithmetic means 402. A battery condition judging means 404 judges the condition of battery depending on the fact that the voltage difference Vd is larger than the allowable maximum voltage difference or not and the first and second control command generating means 406 and 407 change, depending on the battery condition and voltage difference Vd, a current value of charging current and duty ratio to increase a discharge capacity without greatly increasing the battery temperature. Moreover, the first and second control command generating means 406 and 407 compensates, when the temperature judging means 405 judges necessity of temperature compensation, for a current value and duty ratio.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、パルス電流による二次
電池の充電方法及び充電装置に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a charging method and a charging device for a secondary battery using a pulse current.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、ポータブル機器の発達に伴い、カ
セットテープレコーダ,VTR,コンピュータ等の電子
機器、携帯電話等の通信機器、電動工具等の動力機器等
の電源に、二次電池の使用が著しく増加している。特
に、ポータブル機器においては急速充電できる軽量,小
型,高容量の充電式電池の需要が大きくなっている。ま
た、ポータブル機器では、同時に急速充電装置も小型化
が望まれている。
2. Description of the Related Art In recent years, with the development of portable equipment, use of secondary batteries as power sources for electronic equipment such as cassette tape recorders, VTRs, computers, communication equipment such as mobile phones, power equipment such as electric tools, etc. It has increased significantly. In particular, in portable equipment, there is an increasing demand for lightweight, compact, and high-capacity rechargeable batteries that can be rapidly charged. Further, in the portable device, at the same time, it is desired that the rapid charging device be downsized.

【0003】これら二次電池の充電においては、定電流
または定電圧により0.1〜1.0C程度の充電を行う
定電流充電方式が一般的である。この充電方式では充電
に長時間を要することから、近年、1.0C以上の定電
流による急速充電が主流であり、また、特開昭64−8
1628号に記載の発明のように、パルス波形となる定
電流により充電を行い、充電によるガス発生を少なくし
て、充電効率の向上を図る充電方法もある。
In charging these secondary batteries, a constant current charging method is generally used in which charging is performed at a constant current or constant voltage of about 0.1 to 1.0C. Since this charging method requires a long time for charging, in recent years, rapid charging with a constant current of 1.0 C or more has become the mainstream, and in addition, JP-A-64-8
There is also a charging method such as the invention described in No. 1628 in which charging is performed by a constant current having a pulse waveform to reduce gas generation due to charging and improve charging efficiency.

【0004】なお、ニッケル・カドミウム電池の充電制
御方法の1つとして−ΔV検出方式がある。これは電池
電圧の時間的変化率すなわち電圧変化率が正(時間とと
もに増加)から負(時間とともに減少)に変化するピー
ク電圧を検出し、ピーク電圧からΔVだけ電池電圧が下
がったことを検出して充電を停止する方式である。しか
し、同一の電池であっても二次電池は、その保存状態に
よって電極が不活性化する。この不活性化が進んだ二次
電池を充電すると、充電特性は正常なものとは異なる。
例えば、充電したときにピークが出現すべき範囲に現れ
ず、電圧が徐々に上昇してしまう。あるいは、充電開始
直後(数分以内)に第1のピークが現れ、その後、充電
完了地点で再び第2のピークが現れることがある。
There is a -ΔV detection method as one of the charging control methods for nickel-cadmium batteries. This is to detect a peak voltage at which the rate of change in battery voltage over time, that is, the rate of voltage change, changes from positive (increases with time) to negative (decreases with time), and detects that the battery voltage has decreased by ΔV from the peak voltage. It is a method to stop charging. However, even in the case of the same battery, the electrode of the secondary battery is inactivated depending on its storage state. When the secondary battery that has been deactivated is charged, the charging characteristics are different from normal ones.
For example, when charging, the peak does not appear in the range where it should appear, and the voltage gradually rises. Alternatively, the first peak may appear immediately after the start of charging (within a few minutes), and then the second peak may appear again at the point where the charging is completed.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】上記特開昭64−81
628号に示されているパルス波形の定電流による充電
では、二次電池の履歴,温度が考慮されておらず、寿命
末期の二次電池においても新しい電池と同様に充電がさ
れ、また、ニッケル・水素電池の場合、充電時の発熱量
が非常に大きくなるという危険がある。
DISCLOSURE OF THE INVENTION Problems to be Solved by the Invention
No. 628 does not consider the history and temperature of the secondary battery in charging with a constant current having a pulse waveform, and the secondary battery at the end of its life is charged in the same manner as a new battery.・ In the case of hydrogen batteries, there is a danger that the amount of heat generated during charging will be extremely large.

【0006】また電池の履歴によっては、例えばニッケ
ル・カドミウム電池の充電方式として広く普及している
−ΔV検出方式の充電装置で長時間保存の電池等を充電
した場合、−ΔVを検出することができず過充電になっ
たり、充電開始時に−ΔVを検出して充電が完了したも
のとして充電を停止し、必要な充電を行うことができな
いという欠点があった。
Depending on the history of the battery, for example, when a battery for long-term storage is charged with a -ΔV detection type charging device, which is widely used as a charging system for nickel-cadmium batteries, -ΔV may be detected. However, there are drawbacks in that the battery cannot be overcharged due to failure of charging, or that it is impossible to carry out necessary charging by detecting -ΔV at the start of charging and assuming that charging is completed.

【0007】本発明の目的は、充電される二次電池の履
歴を問わず、過充電,充電不足を生じることなく、しか
も二次電池の温度を大幅に上昇させずに放電容量を増大
させることができる二次電池の充電方法及び充電装置を
提供することである。
An object of the present invention is to increase discharge capacity without causing overcharging or insufficient charging, regardless of the history of the secondary battery to be charged, and without significantly increasing the temperature of the secondary battery. It is to provide a charging method and a charging device for a secondary battery that can achieve the above.

【0008】本発明の他の目的は、充電制御方法として
−ΔV検出方法を用いても誤動作することのない二次電
池の充電方法及び充電装置を提供することにある。
Another object of the present invention is to provide a charging method and a charging device for a secondary battery which does not malfunction even if the -ΔV detection method is used as a charging control method.

【0009】本発明の更に他の目的は、周囲温度の変化
に対応して充電効率を改善することができる二次電池の
充電方法及び充電装置を提供することにある。
Still another object of the present invention is to provide a charging method and a charging device for a secondary battery which can improve charging efficiency in response to changes in ambient temperature.

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】本発明の充電方法は、所
定のデューティー比Qのパルス電流により二次電池を充
電する二次電池の充電方法を対象とする。
The charging method of the present invention is intended for a secondary battery charging method for charging a secondary battery with a pulse current having a predetermined duty ratio Q.

【0011】本発明においては、パルス電流の通電期間
中の電圧Vonとパルス電流の非通電期間中の電圧Voff
とを測定して両電圧の差電圧Vdを求める。そして二次
電池の温度を大幅に上昇させることなくしかも放電容量
を増大させるように、差電圧Vdに応じてデューティー
比Q及びパルス電流の電流値Iの少なくとも一方を変化
させて充電を行う。
In the present invention, the voltage Von during the energization period of the pulse current and the voltage Voff during the non-energization period of the pulse current.
Is measured to obtain the difference voltage Vd between the two voltages. Then, charging is performed by changing at least one of the duty ratio Q and the current value I of the pulse current according to the difference voltage Vd so as to increase the discharge capacity without significantly increasing the temperature of the secondary battery.

【0012】差電圧Vdに応じてデューティー比Q及び
パルス電流の電流値Iの少なくとも一方を変化させて充
電を行う場合に、充電する二次電池が新品で正常な電池
の場合と、充電する電池が長期間放置されていたり、ま
たは充放電を多数回繰り返して行って寿命に近い状態に
なっている場合とでは、充電条件を変えるのが好まし
い。そこで本発明のより具体的な方法の一例では、次の
ような方法を採用する。まず差電圧Vdが許容最大差電
圧Vurより小さいときには、二次電池が正常状態にある
と判断する。この場合には、二次電池の温度を大幅に上
昇させることなくしかも放電容量を増大させるように差
電圧Vdの変化に対して予め定めた逆比例の関係でデュ
ーティー比Q及びパルス電流の電流値Iを変化させて充
電を行う。ここで「予め定めた逆比例の関係」とは、電
池の種類に応じてそれぞれ定められるものであり、差電
圧Vdの変化に完全に連続して逆比例の関係となる場合
だけでなく、差電圧Vdの変化幅が予め定めた値を超え
ると逆比例方向にデューティー比Q及びパルス電流の電
流値Iを変化させるような段階的な逆比例関係も含まれ
る。後述する実施例では、段階的な逆比例関係を採用し
ている。
When charging is performed by changing at least one of the duty ratio Q and the current value I of the pulse current according to the difference voltage Vd, the secondary battery to be charged is a new and normal battery, and the secondary battery to be charged is a normal battery. It is preferable to change the charging condition depending on whether the battery has been left for a long period of time, or has been charged and discharged a large number of times to reach the end of its life. Therefore, in one example of a more specific method of the present invention, the following method is adopted. First, when the difference voltage Vd is smaller than the maximum allowable difference voltage Vur, it is determined that the secondary battery is in a normal state. In this case, the duty ratio Q and the current value of the pulse current are set in inverse proportion to the change in the difference voltage Vd so as to increase the discharge capacity without significantly increasing the temperature of the secondary battery. Charging is performed by changing I. Here, the "predetermined inverse proportional relationship" is determined in accordance with the type of the battery, and is not limited to the case where the inverse proportional relationship is obtained continuously with the change of the difference voltage Vd, but the difference It also includes a stepwise inverse proportional relationship in which the duty ratio Q and the current value I of the pulse current are changed in the inverse proportional direction when the change width of the voltage Vd exceeds a predetermined value. In the embodiments described later, a stepwise inverse proportional relationship is adopted.

【0013】差電圧Vdの大小は、二次電池の状態、特
に内部抵抗と比例関係にある。差電圧Vdが小さいこと
は、電池の内部抵抗が小さいことを意味する。したがっ
てこの状態では、充電電流を多くしても、二次電池の電
池温度の上昇は少ない。これに対して差電圧Vdが大き
いことは電池の内部抵抗が大きいことを意味する。した
がってこの状態で、充電電流を多くすると、発熱量が多
くなって、二次電池の電池温度の上昇率が高くなる。そ
こで本発明の実施例では、二次電池が正常状態にある場
合には、差電圧Vdが大きくなるほど、デューティー比
Q及びパルス電流の電流値Iを小さくし、差電圧Vdが
小さくなるほど、デューティー比Q及びパルス電流の電
流値Iを大きくする。このことは、別の見方をすると、
差電圧Vdが大きくなるほど、1回のパルス充電により
電池に与える充電量を少なくし、差電圧Vdが小さくな
るほど、1回のパルス充電により電池に与える充電量を
多くすることである。
The magnitude of the difference voltage Vd is proportional to the state of the secondary battery, especially the internal resistance. The small difference voltage Vd means that the internal resistance of the battery is small. Therefore, in this state, even if the charging current is increased, the battery temperature of the secondary battery does not rise much. On the other hand, a large difference voltage Vd means a large internal resistance of the battery. Therefore, if the charging current is increased in this state, the amount of heat generation increases, and the rate of increase in the battery temperature of the secondary battery increases. Therefore, in the embodiment of the present invention, when the secondary battery is in the normal state, the duty ratio Q and the current value I of the pulse current are decreased as the difference voltage Vd increases, and the duty ratio decreases as the difference voltage Vd decreases. Q and the current value I of the pulse current are increased. From another perspective, this is
The larger the difference voltage Vd, the smaller the amount of charge given to the battery by one pulse charge, and the smaller the difference voltage Vd, the larger the amount of charge given to the battery by one pulse charge.

【0014】また差電圧Vdが許容最大差電圧Vur以上
のときには二次電池が異常状態(長期間放置または寿命
末期)と判断する。この場合には、二次電池が正常状態
の場合に用いるデューティー比Qの最小デューティー比
よりも小さいデューティー比で二次電池が正常状態の場
合に用いる電流値よりも大きな電流値のパルス電流を用
いて充電を行う。前述の通り、差電圧Vdが大きいこと
は、二次電池の内部抵抗が大きくなっていることを意味
する。二次電池の内部抵抗が大きくなる原因には種々の
原因があるが、電極表面の不活性化や酸化もその一つの
原因になっている。そこで本発明では、短いパルス幅で
大きな電流を通電する。ここで短いパルス幅で大きな電
流を通電するということは、高い電圧を印加するという
ことで、これにより電極表面の不活性層または酸化膜を
破壊しながら二次電池を充電する。
When the difference voltage Vd is equal to or higher than the maximum allowable difference voltage Vur, it is determined that the secondary battery is in an abnormal state (left for a long time or the end of life). In this case, a pulse current having a larger current value than the current value used when the secondary battery is in the normal state is used with a duty ratio smaller than the minimum duty ratio of the duty ratio Q used when the secondary battery is in the normal state. To charge. As described above, the large difference voltage Vd means that the internal resistance of the secondary battery is large. There are various causes for increasing the internal resistance of the secondary battery, and one of them is inactivation or oxidation of the electrode surface. Therefore, in the present invention, a large current is applied with a short pulse width. Passing a large current with a short pulse width here means applying a high voltage, thereby charging the secondary battery while destroying the inactive layer or the oxide film on the electrode surface.

【0015】二次電池を充電する場合、二次電池の電池
温度または周囲温度は、充電特性に影響を与える。例え
ば、二次電池の電池温度または周囲温度が低い場合に
は、二次電池の電槽内の内部圧力が高くなっており、電
池電圧が高くなる上に、充電時に発生するガスの吸収性
能が悪くなっている。また二次電池の電池温度または周
囲温度が高い場合には、ガスの吸収性能が向上し、内部
圧力が低く、電池電圧も低くなる。したがって二次電池
を充電する場合に、これらの条件を考慮して充電条件を
定めると、より効率よく良好に二次電池を充電すること
が可能になる。そこで本発明では、二次電池の電池温度
Tまたは周囲温度を測定し、電池温度Tまたは周囲温度
に応じてデューティー比Q及び電流値Iを温度補正す
る。
When charging the secondary battery, the battery temperature or ambient temperature of the secondary battery affects the charging characteristics. For example, when the battery temperature or the ambient temperature of the secondary battery is low, the internal pressure in the battery case of the secondary battery is high, the battery voltage is high, and the absorption performance of the gas generated during charging is high. It's getting worse. Further, when the battery temperature or the ambient temperature of the secondary battery is high, the gas absorption performance is improved, the internal pressure is low, and the battery voltage is low. Therefore, when charging the secondary battery, if the charging conditions are determined in consideration of these conditions, the secondary battery can be charged more efficiently and satisfactorily. Therefore, in the present invention, the battery temperature T or the ambient temperature of the secondary battery is measured, and the duty ratio Q and the current value I are temperature-corrected according to the battery temperature T or the ambient temperature.

【0016】温度補正の具体的な方法としては、例え
ば、電池温度Tまたは周囲温度が高い場合には、デュー
ティー比Q及び電流値Iが予め定めた関係よりも大きく
なるようにデューティー比Q及び電流値Iの少なくとも
一方を補正する。電池温度または周囲温度が高い場合に
は、ガス吸収性能が高くなっているため、充電量を増大
させても支障なく二次電池を充電できる。そのためこの
ような温度補正をすると、充電効率が高くなる。なお温
度補正によってデューティー比Qまたは電流値Iを大き
くし過ぎると、電池の温度上昇幅が大きくなるため、こ
の点を考慮してデューティー比Qまたは電流値Iの増加
量は適宜に定める必要がある。
As a concrete method of temperature correction, for example, when the battery temperature T or the ambient temperature is high, the duty ratio Q and the current value I are set so that the duty ratio Q and the current value I become larger than a predetermined relationship. Correct at least one of the values I. When the battery temperature or the ambient temperature is high, the gas absorption performance is high, so the secondary battery can be charged without any problem even if the charge amount is increased. Therefore, if such temperature correction is performed, the charging efficiency becomes high. If the duty ratio Q or the current value I is excessively increased by the temperature correction, the temperature rise width of the battery becomes large. Therefore, in consideration of this point, the increase amount of the duty ratio Q or the current value I must be appropriately determined. .

【0017】また電池温度Tまたは周囲温度が低い場合
には、デューティー比Q及び電流値Iが予め定めた関係
よりも小さくなるようにデューティー比Q及び電流値I
の少なくとも一方を補正する。電池温度または周囲温度
が低い場合には、前述の通りガス吸収性能が低下してい
るため、充電量を少なくするとともにパルス電流の非通
電期間を長くして発生したガスをできるだけ吸収できる
ようにする。
Further, when the battery temperature T or the ambient temperature is low, the duty ratio Q and the current value I are set so that the duty ratio Q and the current value I become smaller than a predetermined relationship.
Correct at least one of the. When the battery temperature or ambient temperature is low, the gas absorption performance is degraded as described above.Therefore, reduce the charge amount and lengthen the non-energization period of the pulse current to absorb the generated gas as much as possible. .

【0018】温度補正をするか否かの判定は、ある程度
の温度幅を有しているのが好ましい。このような温度幅
即ち設定温度範囲(T1 <T<T2 )を設定すると、不
必要な温度補正を防止することができる。
The determination as to whether or not the temperature should be corrected preferably has a certain temperature range. By setting such a temperature width, that is, a set temperature range (T1 <T <T2), unnecessary temperature correction can be prevented.

【0019】本発明が改良の対象とする充電装置は、制
御指令に応じて電流値を変えることができる直流電源装
置1と、直流電源装置1と二次電池5との間に配置され
たスイッチ回路2と、制御指令に応じてスイッチ回路2
をオン・オフさせる制御信号を出力する制御信号発生回
路3と、制御信号発生回路3と直流電源装置1とに制御
指令を出力する制御装置4とを具備し、スイッチ回路を
オン・オフさせて所定のデューティー比Qのパルス電流
により二次電池を充電する充電装置であって、本発明の
充電方法を具体的に実行するものである。
The charging device to which the present invention is to be improved is a DC power supply device 1 capable of changing a current value in accordance with a control command, and a switch arranged between the DC power supply device 1 and the secondary battery 5. Circuit 2 and switch circuit 2 according to a control command
A control signal generating circuit 3 for outputting a control signal for turning on / off the switch, and a control device 4 for outputting a control command to the control signal generating circuit 3 and the DC power supply device 1 are provided to turn on / off the switch circuit. A charging device for charging a secondary battery with a pulse current having a predetermined duty ratio Q, which specifically executes the charging method of the present invention.

【0020】本発明の充電装置で用いる制御装置4は、
二次電池の電圧を測定する電圧測定部401と、パルス
電流の通電期間中の電圧Vonとパルス電流の非通電期間
中の電圧Voff とを測定して両電圧の差電圧Vdを求め
る演算手段402と、二次電池の温度を大幅に上昇させ
ることなくしかも放電容量を増大させるように、差電圧
Vdに応じてデューティー比Q及びパルス電流の電流値
Iを変化させて充電を行うための制御指令を出力する制
御指令発生部403と、充電の完了を確認すると制御装
置の動作を停止させる充電完了確認手段408とを具備
する。
The control device 4 used in the charging device of the present invention is
A voltage measuring unit 401 that measures the voltage of the secondary battery, and a calculation unit 402 that measures the voltage Von during the energization period of the pulse current and the voltage Voff during the non-energization period of the pulse current to obtain the difference voltage Vd between the two voltages. And a control command for changing the duty ratio Q and the current value I of the pulse current according to the difference voltage Vd so as to increase the discharge capacity without significantly increasing the temperature of the secondary battery. And a charge completion confirmation unit 408 that stops the operation of the control device when the completion of charging is confirmed.

【0021】充電完了確認手段408の構成は任意であ
る。−ΔV検出方式を採用する場合には、充電開始直後
(数分以内)に第1のピークが現れ、その後に充電完了
時点で再び第2のピークが現れる場合があることを考慮
して、充電開始後予め定めた一定時間の間はピークを検
出しても、ピークの検出を無視するように充電完了確認
手段を構成するのが好ましい。また充電開始後予め定め
た一定時間の間は、充電完了確認動作を行わないように
してもよい。このようにすると、確実に二次電池を充電
できる。
The structure of the charging completion confirmation means 408 is arbitrary. When the −ΔV detection method is adopted, charging may be performed in consideration that the first peak may appear immediately after the start of charging (within a few minutes), and then the second peak may appear again at the time of completion of charging. Even if the peak is detected for a predetermined time after the start, it is preferable to configure the charging completion confirming means so as to ignore the detection of the peak. Further, the charging completion confirmation operation may not be performed for a predetermined time after the start of charging. By doing this, the secondary battery can be reliably charged.

【0022】なお制御指令発生部403は、温度測定部
6の出力に応じてデューティー比Q及び電流値Iを温度
補正するように構成してもよい。
The control command generator 403 may be configured to temperature-correct the duty ratio Q and the current value I according to the output of the temperature measuring unit 6.

【0023】また制御指令発生部403は、電池状態判
定手段404と、温度判定手段405と、第1の制御指
令発生手段406、第2の制御指令発生手段407とか
ら構成することができる。電池状態判定手段404は、
差電圧Vdが許容最大差電圧Vurよりも小さいときに二
次電池が正常状態であると判定し、差電圧Vdが許容最
大差電圧Vur以上あるときに二次電池が異常状態である
と判定する。温度判定手段405は、二次電池の電池温
度Tまたは周囲温度が設定温度範囲(T1 <T<T2 )
にあるか否かを判定する。第1の制御指令発生手段40
6は、電池状態判定手段が二次電池が正常状態であるこ
とを判定しており、温度判定手段405が電池温度Tま
たは周囲温度が設定温度範囲(T1 <T<T2 )内にあ
ることを判定している場合には、差電圧Vdの変化に対
して予め定めた逆比例の関係でデューティー比Q及びパ
ルス電流の電流値Iを変化させて充電を行い、また温度
判定手段405が電池温度Tまたは周囲温度が設定温度
範囲(T1 <T<T2 )よりも高いことを判定している
場合には電池温度Tまたは周囲温度に応じてデューティ
ー比Qを大きくするように温度補正して充電を行い、更
に温度判定手段405が電池温度Tが設定温度範囲(T
1 <T<T2 )よりも低いことを判定している場合には
電池温度Tまたは周囲温度に応じてデューティー比Qを
小さくするように温度補正して充電を行うように制御信
号発生回路3及び直流電源装置1に制御指令を出力す
る。第2の制御指令発生手段407は、電池状態判定手
段404が二次電池が異常状態であると判定している
間、第1の制御指令発生手段406で定めるデューティ
ー比Qの最小デューティー比よりも小さいデューティー
比でしかも第1の制御指令発生手段406で定める電流
値よりも大きな電流値のパルス電流を用いて充電を行う
ように制御信号発生回路3及び直流電源装置1に制御指
令を出力する。
The control command generating section 403 can be composed of a battery state determining means 404, a temperature determining means 405, a first control command generating means 406, and a second control command generating means 407. The battery state determination means 404 is
When the difference voltage Vd is smaller than the maximum allowable difference voltage Vur, it is determined that the secondary battery is in a normal state, and when the difference voltage Vd is the maximum allowable difference voltage Vur, it is determined that the secondary battery is in an abnormal state. . The temperature determination means 405 determines that the battery temperature T of the secondary battery or the ambient temperature is within a set temperature range (T1 <T <T2)
Or not. First control command generating means 40
6, the battery state determination means determines that the secondary battery is in a normal state, and the temperature determination means 405 confirms that the battery temperature T or the ambient temperature is within the set temperature range (T1 <T <T2). When the determination is made, charging is performed by changing the duty ratio Q and the current value I of the pulse current according to a predetermined inverse proportional relationship with respect to the change of the difference voltage Vd, and the temperature determination means 405 causes the battery temperature to change. When it is determined that T or the ambient temperature is higher than the set temperature range (T1 <T <T2), the temperature is corrected so that the duty ratio Q is increased according to the battery temperature T or the ambient temperature, and charging is performed. Then, the temperature determination means 405 determines that the battery temperature T is within the set temperature range (T
When it is determined that it is lower than 1 <T <T2), the control signal generation circuit 3 and the control signal generation circuit 3 are configured to perform temperature correction so as to reduce the duty ratio Q in accordance with the battery temperature T or the ambient temperature. A control command is output to the DC power supply device 1. The second control command generation means 407 is higher than the minimum duty ratio of the duty ratio Q determined by the first control command generation means 406 while the battery state determination means 404 determines that the secondary battery is in an abnormal state. A control command is output to the control signal generation circuit 3 and the DC power supply device 1 so that charging is performed using a pulse current having a small duty ratio and a current value larger than the current value determined by the first control command generation means 406.

【0024】[0024]

【作用】パルス電流の通電期間中の電圧Vonとパルス電
流の非通電期間中の電圧Voffとの差電圧Vdは、二次
電池の状態即ち内部抵抗の状態を示している。したがっ
てこの差電圧Vdを監視し、この差電圧Vdに応じてパ
ルス電流のデューティー比Q及びパルス電流の電流値I
の少なくとも一方を変化させると、充電する二次電池の
履歴に関係なく、過充電や充電不足の発生を防止して、
しかも二次電池の温度を大幅に上昇させずに放電容量を
増大させることができる。
The difference voltage Vd between the voltage Von during the energization period of the pulse current and the voltage Voff during the non-energization period of the pulse current indicates the state of the secondary battery, that is, the state of the internal resistance. Therefore, the difference voltage Vd is monitored, and the duty ratio Q of the pulse current and the current value I of the pulse current are monitored according to the difference voltage Vd.
By changing at least one of the above, regardless of the history of the secondary battery to be charged, the occurrence of overcharging or insufficient charging can be prevented,
Moreover, the discharge capacity can be increased without significantly increasing the temperature of the secondary battery.

【0025】[0025]

【実施例】以下に本発明の実施例を説明する。図1は本
発明の方法を実行する充電装置の一実施例を示すブロッ
ク図である。同図において、1は制御指令に応じて電流
値を変えることができる直流電源装置、2はスイッチ回
路、3は制御指令に応じてスイッチ回路2をオン・オフ
させる制御信号を出力する制御信号発生回路である。4
は制御信号発生回路3と直流電源装置1とに制御指令を
出力する制御装置、5は充電される二次電池、6は二次
電池5の温度または周囲温度を測定する温度測定部であ
る。
Embodiments of the present invention will be described below. FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of a charging device for carrying out the method of the present invention. In the figure, 1 is a DC power supply device capable of changing a current value according to a control command, 2 is a switch circuit, and 3 is a control signal generator for outputting a control signal for turning on / off the switch circuit 2 according to the control command. Circuit. Four
Is a control device that outputs a control command to the control signal generation circuit 3 and the DC power supply device 5, reference numeral 5 is a secondary battery to be charged, and reference numeral 6 is a temperature measuring unit that measures the temperature or ambient temperature of the secondary battery 5.

【0026】制御装置4は、CPU(セントラル・プロ
セッシング・ユニット)41、メモリ42、出力ポート
43、及び入力ポートのA/D変換器44等を内蔵して
おり、二次電池5の電圧及び温度を示す信号がA/D変
換器44に入力される。この入力をCPU41及びメモ
リ42に記憶したソフトウェアを利用してCPU41で
信号処理し、出力ポート43より制御指令信号を出力す
る。メモリ42には、充電の対象となる二次電池に関し
て予め定めた図9〜図11に示すようなデータも記憶さ
れている。温度測定部6は、温度によって抵抗値が変化
するサーミスタ等の温度検出素子からなる。制御信号発
生回路3は、制御装置4からの制御指令信号を受けてス
イッチ回路2のON・OFFを制御する。スイッチ回路
2のスイッチング素子としては、トランジスタが適して
おり、スイッチ回路2がONのときは二次電池5に定電
流が通電される。
The control device 4 has a built-in CPU (Central Processing Unit) 41, a memory 42, an output port 43, an A / D converter 44 for an input port, and the like. Is input to the A / D converter 44. This input is processed by the CPU 41 using software stored in the CPU 41 and the memory 42, and a control command signal is output from the output port 43. The memory 42 also stores predetermined data as shown in FIGS. 9 to 11 regarding the secondary battery to be charged. The temperature measuring unit 6 is composed of a temperature detecting element such as a thermistor whose resistance value changes with temperature. The control signal generation circuit 3 receives the control command signal from the control device 4 and controls ON / OFF of the switch circuit 2. A transistor is suitable as a switching element of the switch circuit 2, and when the switch circuit 2 is ON, a constant current is passed through the secondary battery 5.

【0027】図2は、図1における制御装置4において
ソフトウェアを利用して実現する具体的な構成例を示し
たもので、401は二次電池の電圧を測定する電圧測定
部であり、この電圧測定部401はA/D変換器44に
よってアナログからデジタルに変換された電池電圧Vを
演算処理容易な信号にして出力する。402はパルス電
流の通電期間中の電圧Vonとパルス電流の非通電期間中
の電圧Voff とを測定して両電圧の差電圧(Von−Vof
f )Vdを求める演算手段である。403は、二次電池
の温度を大幅に上昇させることなく、しかも放電容量を
増大させるように、上記差電圧Vdに応じてデューティ
ー比Q及びパルス電流の電流値Iを変化させて充電を行
うための制御指令を出力する制御指令発生部である。4
08は、充電の完了を確認すると制御装置4の動作を停
止させる充電完了確認手段である。この充電完了確認手
段は、充電開始後予め定めた一定時間が経過するまでは
充電完了動作を行わないか、または充電完了の検出を無
視するように構成されている。
FIG. 2 shows a concrete example of the configuration realized by using software in the control device 4 in FIG. 1. Reference numeral 401 denotes a voltage measuring unit for measuring the voltage of the secondary battery. The measuring unit 401 outputs the battery voltage V converted from analog to digital by the A / D converter 44 as a signal for easy arithmetic processing. Reference numeral 402 denotes a voltage difference (Von-Vof) between the two voltages by measuring the voltage Von during the pulse current conduction period and the voltage Voff during the pulse current non-conduction period.
f) A calculating means for obtaining Vd. Reference numeral 403 is for charging by changing the duty ratio Q and the current value I of the pulse current according to the difference voltage Vd so as to increase the discharge capacity without significantly increasing the temperature of the secondary battery. Is a control command generation unit that outputs the control command. Four
Reference numeral 08 denotes a charging completion confirming unit that stops the operation of the control device 4 when confirming the completion of charging. The charging completion confirming means is configured not to perform the charging completion operation or to ignore the detection of the completion of charging until a predetermined period of time elapses after the start of charging.

【0028】制御指令発生部403は温度測定部6の出
力に応じてデューティー比Q及び電流値Iを温度補正す
る。404は電池状態判定手段であり、差電圧Vdが許
容最大差電圧Vur(本実施例では0.1V)よりも小
さいときに二次電池が正常状態であると判定し、差電圧
Vdが許容最大差電圧Vur以上あるときに二次電池が
異常状態にあると判定する。405は、二次電池の電池
温度または周囲温度Tが設定温度範囲(T1 <T<T2
)にあるか否かを判定する温度判定手段である。本実
施例では、二次電池の電池温度または周囲温度Tが設定
温度範囲(T1 <T<T2 )にある場合には温度補正は
行わず、設定温度範囲を外れた場合には温度補正を行
う。例えば、ニッケル水素電池を充電する場合の下限温
度T1 は5℃程度であり、上限温度T2 は35℃とする
ことができる。なおこのような設定温度範囲を定めず
に、1つの基準温度を定めて、この1つの基準温度から
外れた場合には、必ず温度補正をするようにしてもよい
のは勿論である。
The control command generator 403 temperature-corrects the duty ratio Q and the current value I according to the output of the temperature measuring unit 6. Reference numeral 404 denotes a battery state determination unit that determines that the secondary battery is in a normal state when the difference voltage Vd is smaller than the maximum allowable difference voltage Vur (0.1 V in this embodiment), and the difference voltage Vd is the maximum allowable value. It is determined that the secondary battery is in an abnormal state when the difference voltage is Vur or more. 405 indicates that the battery temperature of the secondary battery or the ambient temperature T is within a set temperature range (T1 <T <T2
) Is a temperature determination means for determining whether or not In this embodiment, the temperature correction is not performed when the battery temperature of the secondary battery or the ambient temperature T is within the set temperature range (T1 <T <T2), and when the temperature is out of the set temperature range, the temperature correction is performed. . For example, when charging a nickel-hydrogen battery, the lower limit temperature T1 can be about 5 ° C and the upper limit temperature T2 can be 35 ° C. Needless to say, it is also possible to set one reference temperature without setting such a set temperature range and always perform temperature correction when the reference temperature is deviated from this one reference temperature.

【0029】406は第1の制御指令発生手段、407
は第2の制御指令発生手段である。第1の制御指令発生
手段406は、電池状態判定手段404が二次電池が正
常状態であると判定していて、温度判定手段405が電
池温度または周囲温度Tが設定温度範囲(T1 <T<T
2 )内にあることを判定している場合には、差電圧Vd
の変化に対して図9及び図10に示すような予め定めた
逆比例の関係でデューティー比Q及びパルス電流の電流
値Iを変化させて充電を行う。また、温度判定手段40
5が電池温度または周囲温度Tが設定温度範囲(T1 <
T<T2 )よりも高いと判定している場合には、図10
に示すデータに基いて定めた値よりもデューティー比Q
を電池温度または周囲温度Tに応じて大きくするように
温度補正して充電を行う(図11参照)。そして、温度
判定手段405が電池温度または周囲温度Tが設定温度
範囲(T1 <T<T2 )よりも低いと判定している場合
には、図10に示すデータに基いて定めた値よりも電池
温度Tまたは周囲温度に応じてデューティー比Qを小さ
くするように温度補正(図11参照)して充電を行うよ
うに制御信号発生回路3及び直流電源装置1に制御指令
信号を出力する。
Reference numeral 406 is a first control command generating means, 407.
Is a second control command generating means. In the first control command generation means 406, the battery state determination means 404 determines that the secondary battery is in a normal state, and the temperature determination means 405 determines that the battery temperature or the ambient temperature T is within the set temperature range (T1 <T < T
2) If it is determined that the voltage is within the range, the difference voltage Vd
The charging is performed by changing the duty ratio Q and the current value I of the pulse current in a predetermined inverse proportional relationship as shown in FIGS. Also, the temperature determination means 40
5 is the battery temperature or the ambient temperature T is the set temperature range (T1 <
If it is determined that the value is higher than T <T2), FIG.
The duty ratio Q is higher than the value determined based on the data shown in
Is corrected according to the battery temperature or the ambient temperature T to perform charging (see FIG. 11). When the temperature determination means 405 determines that the battery temperature or the ambient temperature T is lower than the set temperature range (T1 <T <T2), the battery is lower than the value determined based on the data shown in FIG. A control command signal is output to the control signal generation circuit 3 and the DC power supply device 1 to perform temperature correction (see FIG. 11) so as to reduce the duty ratio Q according to the temperature T or the ambient temperature and perform charging.

【0030】本実施例においては、温度補正の対象をデ
ューティー比Qだけにしているが、電流値Iを温度補正
の対象にしてもよく、また両者を温度補正の対象にして
もよいのは勿論である。
In the present embodiment, the target of temperature correction is only the duty ratio Q, but the current value I may be the target of temperature correction, or both may be the target of temperature correction. Is.

【0031】第2の制御指令発生手段407は、電池状
態判定手段404が二次電池が異常状態であると判定し
ている間、第1の制御指令発生手段406で定めるデュ
ーティー比Qの最小デューティー比よりも小さいデュー
ティー比で、しかも第1の制御信号発生手段406で定
める電流値よりも大きな電流値のパルス電流を用いて充
電を行うように制御信号発生回路3及び直流電源装置1
に制御指令を出力する。このようにすると、パルス幅が
小さく且つ電流値の大きなパルス電流を電池に流すこと
になり、電極の表面の不活性層または酸化膜が破壊さ
れ、充電受入れ性が改善される。このような充電をして
いる間に電圧差Vdが許容最大差電圧Vurより小さくな
ると第2の制御指令発生手段407は制御指令の出力を
停止し、第1の制御指令発生手段406が制御指令を出
力するようになる。
The second control command generating means 407, while the battery state determining means 404 determines that the secondary battery is in an abnormal state, the minimum duty of the duty ratio Q determined by the first control command generating means 406. The control signal generating circuit 3 and the DC power supply device 1 so that charging is performed using a pulse current having a duty ratio smaller than the ratio and a current value larger than the current value determined by the first control signal generating means 406.
The control command is output to. By doing so, a pulse current having a small pulse width and a large current value is passed through the battery, the inactive layer or the oxide film on the surface of the electrode is destroyed, and the charge acceptability is improved. When the voltage difference Vd becomes smaller than the maximum allowable difference voltage Vur during such charging, the second control command generating means 407 stops outputting the control command, and the first control command generating means 406 causes the control command to occur. Will be output.

【0032】本実施例では、二次電池5を充電するパル
ス電流のデューティー比Qを、制御信号発生回路3から
の制御信号によりスイッチ回路2をON/OFFさせる
ことにより変える。また、充電電流の変化は、例えば図
3に示すように制御装置4からの制御指令信号により直
流電源装置1内に図示のように設けたFET(電界効果
形トランジスタ)からなるスイッチング・トランジスタ
11〜14を制御して直列抵抗値を変化させることによ
り電流値を変える。図3の構成では、直流電源1aの出
力部に、抵抗値(R,2R,4R,8R)が異なる4つ
の抵抗器を直列接続し、これらの抵抗器に対して並列に
FETからなるトランジスタ11〜14をそれぞれ接続
している。電流値は、選択したトランジスタを導通また
は遮断させることにより制御できる。
In this embodiment, the duty ratio Q of the pulse current for charging the secondary battery 5 is changed by turning on / off the switch circuit 2 by the control signal from the control signal generating circuit 3. Further, the change of the charging current is, for example, as shown in FIG. 3, the switching transistors 11 to 11 which are FETs (field effect transistors) provided in the DC power supply device 1 as shown by a control command signal from the control device 4. The current value is changed by controlling 14 to change the series resistance value. In the configuration of FIG. 3, four resistors having different resistance values (R, 2R, 4R, 8R) are connected in series to the output part of the DC power supply 1a, and a transistor 11 composed of an FET 11 is connected in parallel to these resistors. To 14 are respectively connected. The current value can be controlled by turning on or off the selected transistor.

【0033】図4は本実施例の制御装置4のCPU41
を動作させるソフトウェアのアルゴリズムの一例を示す
フローチャートである。二次電池5の充電をスタートす
ると、ステップST1で制御装置4が二次電池5のパル
ス電流の非通電期間(OFF時間)中の電圧Voff を読
み込み記憶する。そして、ステップST2でパルス電流
をONにし、ステップST3でパルス電流の通電期間中
の電圧Vonを読み込む。次に、ステップST4でパルス
電流をOFFにし、ステップST5で温度測定部6によ
り電池温度を測定する。次のステップST6では、制御
装置4で充電電流非通電時の電池電圧Voff と、充電電
流通電時の電池電圧Vonとを比較して差電圧Vdを求め
る。この差電圧Vdに基づきステップST7で充電電流
の電流値I及びデューティー比Qを決定して充電を行
う。そして、ステップST8で充電完了か否かを判定
し、YESの時は充電をストップし、NOの時はステッ
プST1に戻る。
FIG. 4 shows the CPU 41 of the control device 4 of this embodiment.
3 is a flowchart showing an example of a software algorithm for operating the. When the charging of the secondary battery 5 is started, the control device 4 reads and stores the voltage Voff during the non-energization period (OFF time) of the pulse current of the secondary battery 5 in step ST1. Then, the pulse current is turned on in step ST2, and the voltage Von during the energization period of the pulse current is read in step ST3. Next, the pulse current is turned off in step ST4, and the battery temperature is measured by the temperature measuring unit 6 in step ST5. In the next step ST6, the control device 4 compares the battery voltage Voff when the charging current is not applied and the battery voltage Von when the charging current is applied to obtain the differential voltage Vd. Based on this difference voltage Vd, the current value I of the charging current and the duty ratio Q are determined in step ST7 to perform charging. Then, in step ST8, it is determined whether or not the charging is completed. If YES, the charging is stopped, and if NO, the process returns to step ST1.

【0034】本実施例においては、ステップST1及び
ST3により電圧測定部401が実現され、ステップS
T6により演算手段402が実現され、ステップST7
により制御指令発生部403が実現され。ステップST
8により充電完了確認手段408が実現されている。
In this embodiment, the voltage measuring section 401 is realized by steps ST1 and ST3, and step S
The calculating means 402 is realized by T6, and step ST7
The control command generator 403 is thereby realized. Step ST
8, the charging completion confirmation unit 408 is realized.

【0035】図5は、図4のフローチャートのステップ
ST6及びST7の一部(Iの決定フロー)の詳細なフ
ローチャートである。図5において、図4のステップS
T5に続いて、ステップST61〜ST63で順次に前
述の差電圧Vdを所定の基準値と比較して、判定した差
電圧Vdの大きさに応じてそれぞれステップST71〜
ST74でパルス電流の電流値Iを異なる値に決定す
る。基準値は、図9に示される値であり、電流値Iを変
化させる際の差電圧Vdの値である。図5には示してい
ないが、デューティー比Qについても図10に基づき、
電流値Iの決定と同様のフローで決定する。
FIG. 5 is a detailed flowchart of a part of steps ST6 and ST7 (I decision flow) of the flowchart of FIG. In FIG. 5, step S in FIG.
Subsequent to T5, the above-mentioned difference voltage Vd is sequentially compared with a predetermined reference value in steps ST61 to ST63, and steps ST71 to ST71 are performed according to the determined magnitude of the difference voltage Vd.
In ST74, the current value I of the pulse current is determined to be a different value. The reference value is the value shown in FIG. 9, and is the value of the difference voltage Vd when changing the current value I. Although not shown in FIG. 5, the duty ratio Q is also based on FIG.
It is determined by the same flow as the determination of the current value I.

【0036】そして、ステップST75で電池温度また
は周囲温度Tが設定温度範囲内にあるか否かを判定し、
YESならばステップ8へ移行し、NOならばステップ
ST76で図4のステップ5の温度測定値に基づき電流
値I及びデューティー比Qの温度補正を行ってステップ
8へ移行する。なお本実施例では、図11に示すよう
に、デューティー比Qだけ温度補正している。電流値I
及びデューティー比Qの大きさを決定する方法及びその
温度補正の具体例については後述する。
Then, in step ST75, it is determined whether the battery temperature or the ambient temperature T is within the set temperature range,
If YES, the process proceeds to step 8, and if NO, the current value I and the duty ratio Q are temperature-corrected based on the temperature measurement value of step 5 in FIG. 4 and the process proceeds to step 8. In this embodiment, as shown in FIG. 11, the temperature is corrected by the duty ratio Q. Current value I
A method for determining the magnitude of the duty ratio Q and a specific example of the temperature correction will be described later.

【0037】図6は、図4のフローチャートのステップ
ST8の詳細なフローチャートである。図6において、
充電のスタート後にステップ81で電池電圧Vonを測定
し、ステップ82で電池電圧Vonがピーク電圧に達した
か否かを判定する。ピーク電圧に達した場合、次のステ
ップ83で電池電圧Vonがピーク電圧からΔV下がった
か否かを検出する。そして、検出結果がNOの場合は図
4のフローチャートのステップST1へ戻る。検出結果
がYESの場合は、次のステップST84で充電が一定
時間経過しているか否かをチェックし、NOの場合はス
テップST1に戻り、YESの場合は充電をストップす
る。このステップST84は、充電初期に第1のピーク
が現れる場合に、充電が停止してしまうのを防止する目
的で設けられている。なおステップST84をステップ
ST81の前に入れてもよい。
FIG. 6 is a detailed flowchart of step ST8 of the flowchart of FIG. In FIG.
After the start of charging, the battery voltage Von is measured in step 81, and it is determined in step 82 whether the battery voltage Von has reached the peak voltage. When the peak voltage is reached, it is detected in the next step 83 whether the battery voltage Von is lower than the peak voltage by ΔV. If the detection result is NO, the process returns to step ST1 in the flowchart of FIG. If the detection result is YES, it is checked in the next step ST84 whether or not the charging has continued for a certain period of time, and if NO, the process returns to step ST1 and if YES, the charging is stopped. This step ST84 is provided for the purpose of preventing the charging from being stopped when the first peak appears in the initial stage of charging. Note that step ST84 may be inserted before step ST81.

【0038】図7(A)は、パルス電流の変化の態様を
示したもので、図7(B)はパルス電流による充電時の
電池電圧の時間的な変化を示したものである。図7
(A)において、充電パルス電流は所定時間間隔でON
/OFFを繰り返す。d,d´点でパルスがOFF時の
電池電圧Voff と、e,e´点でパルスがON時の電池
電圧Vonとを制御装置が読み込み記憶する。上記の電圧
Von及びVoff の充電に伴う時間的な変化を図示すると
それぞれ図7(B)の曲線のようになる。読み込んだ電
池電圧Von,Voff を比較して差電圧Vdを求め、この
差電圧Vdの大きさに応じて充電電流及びデューティー
比Qの大きさを変える。
FIG. 7 (A) shows the manner of change of the pulse current, and FIG. 7 (B) shows the change with time of the battery voltage during charging by the pulse current. Figure 7
In (A), the charging pulse current is turned on at a predetermined time interval.
/ OFF is repeated. The controller reads and stores the battery voltage Voff when the pulse is OFF at points d and d'and the battery voltage Von when the pulse is ON at points e and e '. FIG. 7 (B) shows the curves of the above voltages Von and Voff with time, which are associated with charging. The difference voltages Vd are obtained by comparing the read battery voltages Von and Voff, and the magnitudes of the charging current and the duty ratio Q are changed according to the magnitudes of the difference voltages Vd.

【0039】例えば、図9に示すように、差電圧Vdが
0.04V/セル以上の場合、充電電流は通常の設定を
100%とした場合の50%とする。これは、充電電流
が大きくなるに従って電池内部での発熱が大きくなり、
電池の温度上昇が問題になるばかりでなく、充電が進行
した状態で充電を長時間続けると、電池内部の電極が部
分的に過充電状態になり、電池の性能劣化を加速するも
のであり、安全上も好ましくないためである。
For example, as shown in FIG. 9, when the differential voltage Vd is 0.04 V / cell or more, the charging current is 50% of the normal setting of 100%. This is because the heat generated inside the battery increases as the charging current increases.
Not only does the temperature rise of the battery become a problem, but if charging is continued for a long time while charging is in progress, the electrodes inside the battery will partially become overcharged, accelerating the deterioration of battery performance, This is because it is not preferable in terms of safety.

【0040】また、差電圧Vdが0.04V/セル以上
であっても、0.1V/セル以上になるものは150%
の充電電流を流す。これは、例えば鉛蓄電池の場合、放
電によってできた抵抗体となる電極表面の硫酸鉛や酸化
鉛の酸化膜を破壊するためである。
Even if the differential voltage Vd is 0.04 V / cell or more, 150% of the voltage is 0.1 V / cell or more.
Flow the charging current of. This is because, for example, in the case of a lead storage battery, the oxide film of lead sulfate or lead oxide on the electrode surface, which is a resistor formed by discharging, is destroyed.

【0041】また、図10に示す関係に従って充電によ
る電池の温度上昇を防ぐために、デューティー比Qも同
様に差電圧Vdの大きさにより変化させる。
Further, in order to prevent the temperature rise of the battery due to charging according to the relationship shown in FIG. 10, the duty ratio Q is also changed according to the magnitude of the difference voltage Vd.

【0042】更に、充電電流の電流値I及びデューティ
ー比Qは、電池温度または周囲温度Tにより補正するこ
とにより、より適正な充電を行うことができる。
Further, by correcting the current value I of the charging current and the duty ratio Q with the battery temperature or the ambient temperature T, more appropriate charging can be performed.

【0043】図8はパルス電流の充電電流の波形を示し
たものであり、図示の通り充電電流は正パルス波形をな
しており、所定時間間隔で充電ON/OFFを繰り返
す。これら充電ONおよびOFFの関係は、デューティ
ー比Q=ton/(ton+toff)で表され、0<Q<1
であり、充電時間を短縮する目的からすると、できる限
り1に近い値に設定するのが好ましい。しかしながら、
ニッケルカドミウム電池やニッケル水素電池を充電した
場合、ガス発生,電池温度の上昇が起こる。これらは充
電効率を下げる。特に低温では高温に比べ電池の内部圧
力が高くなるため、充電OFF時間を長くしてガスの吸
収時間を設けてやることが好ましく、図8に示すよう
に、低温では充電OFF時間を長くしデューティー比Q
を小さくしてやり、高温では逆に充電OFF時間を短く
しデューティー比Qを大きくしてやることがよい。しか
し、デューティー比Qを大きくしてやることは、充電O
FFの時間が短くなるため温度上昇が大きくなる。その
ためデューティー比Qは充電効率を考慮し電池に合わせ
て設定する必要がある。
FIG. 8 shows the waveform of the charging current of the pulse current. As shown in the figure, the charging current has a positive pulse waveform, and charging ON / OFF is repeated at predetermined time intervals. The relationship between the charging ON and the charging OFF is represented by a duty ratio Q = ton / (ton + toff), and 0 <Q <1.
For the purpose of shortening the charging time, it is preferable to set the value as close to 1 as possible. However,
When a nickel-cadmium battery or a nickel-hydrogen battery is charged, gas is generated and the battery temperature rises. These reduce charging efficiency. Especially at low temperatures, the internal pressure of the battery is higher than at high temperatures, so it is preferable to lengthen the charge OFF time to provide a gas absorption time. As shown in FIG. Ratio Q
It is preferable that the charge OFF time is shortened and the duty ratio Q is increased at high temperatures. However, if the duty ratio Q is increased, the charging O
Since the FF time becomes short, the temperature rise becomes large. Therefore, it is necessary to set the duty ratio Q according to the battery in consideration of charging efficiency.

【0044】次に、本発明の充電方法により容量110
0mAhのニッケル水素電池を充電した一実施例を示
す。本実施例では、図9に示した充電電流Iと電圧差V
dとの関係と、図10に示したデューティー比Qと電圧
差Vdとの関係を用いて充電を制御した。充電電流Iは
電圧差が0.04V以下では2.0CmA、0.04〜
0.07Vでは1.8CmA、0.07〜0.10では
0.5CmA、0.10以上では3.0CmAとした。
デューティー比Qは最大を0.90とし、充電電流オフ
時の電池電圧Voff と充電電流オン時の電池電圧Vonと
の差が増加するにしたがってデューティー比Qを図に示
すように段階的に減少させる。
Next, according to the charging method of the present invention, the capacity 110
An example of charging a 0 mAh nickel-hydrogen battery is shown. In this embodiment, the charging current I and the voltage difference V shown in FIG.
Charging was controlled using the relationship with d and the relationship between the duty ratio Q and the voltage difference Vd shown in FIG. 10. The charging current I is 2.0 CmA at a voltage difference of 0.04 V or less, 0.04 to
It was 1.8 CmA at 0.07 V, 0.5 CmA at 0.07 to 0.10, and 3.0 CmA at 0.10 or more.
The maximum duty ratio Q is set to 0.90, and the duty ratio Q is gradually reduced as shown in the figure as the difference between the battery voltage Voff when the charging current is off and the battery voltage Von when the charging current is on increases. .

【0045】また、これらの値は前記したように電池温
度(あるいは周囲温度)により補正される。例えばデュ
ーティー比Qは図11のように変化する。充電休止時の
電圧と充電時の電圧の差Von−Voff がV1とすると、
通常ならQ1で充電される。しかし、周囲温度が低かっ
た場合には、デューティー比は下にスライドしてQ2に
なり、逆に周囲温度が高い場合には上にスライドしてQ
3となる。同様にして充電電流の電流値Iを温度の高・
低に応じて増減させる補正を行ってもよい。なお充電開
始時の充電電流は1.0CmAとした。
Further, these values are corrected by the battery temperature (or ambient temperature) as described above. For example, the duty ratio Q changes as shown in FIG. Assuming that the difference Von-Voff between the voltage during charging suspension and the voltage during charging is V1,
Normally, it is charged with Q1. However, when the ambient temperature is low, the duty ratio slides down to Q2, and when the ambient temperature is high, slides up to Q2.
It becomes 3. Similarly, the current value I of the charging current is
You may perform the correction | amendment which increases / decreases according to low. The charging current at the start of charging was 1.0 CmA.

【0046】図12は、履歴の異なる電池A,B,Cの
充電カーブを示したものであり、図12において曲線
A,B,Cはそれぞれ電池A,B,Cに対応している。
電池Aは、0.1C,150%充電、0.2C放電を3
サイクル行った後に充電を行ったものであり、電池Bは
長期設定の電池であり、電池Cは寿命末期の電池であ
る。電池Aの場合には、いわゆる正常な電池であり、a
点(充電開始後初めにVdを算出した点)での電圧差V
dは、0.030Vであり、充電電流値Iは2.0Cm
A、デューティー比Qは0.85である。b点、c点、
d点においても同じである。これに対して電池Bは、a
点での電圧差Vdが0.065V、b点での電圧差Vd
が0.065V、C点での電圧差Vdが0.045V、
d点での電圧差Vdは0.038Vになるため、充電電
流は、1.0CmA、2.0CmAと変化し、デューテ
ィー比Qは0.60、0.75、0.85と変化してい
く。更に電池Cでは、a〜dの各点で電圧差Vdが0.
080Vであり、電流値は0.5CmA、デューティー
比Qは0.5で充電を行う。
FIG. 12 shows charge curves of batteries A, B and C having different histories, and curves A, B and C in FIG. 12 correspond to batteries A, B and C, respectively.
Battery A is 0.1C, 150% charged, 0.2C discharged 3 times
Battery B is a battery set for a long period of time and battery C is a battery at the end of its life. In the case of battery A, it is a so-called normal battery, and
Voltage difference V at the point (the point where Vd was calculated after the start of charging)
d is 0.030 V and the charging current value I is 2.0 Cm
A, the duty ratio Q is 0.85. b point, c point,
The same is true at point d. On the other hand, the battery B has a
The voltage difference Vd at the point is 0.065 V, and the voltage difference Vd at the point b
Is 0.065V, the voltage difference Vd at point C is 0.045V,
Since the voltage difference Vd at the point d is 0.038 V, the charging current changes to 1.0 CmA and 2.0 CmA, and the duty ratio Q changes to 0.60, 0.75 and 0.85. . Further, in the battery C, the voltage difference Vd is 0.
The charging is performed at 080 V, a current value of 0.5 CmA, and a duty ratio Q of 0.5.

【0047】表1に1100mAhのニッケル水素電池
を本発明による充電方法によって充電したものと、従来
のパルス充電(デューティー比0.85,電流値1.0
CmA)によるものとの比較を示す。
Table 1 shows a 1100 mAh nickel-metal hydride battery charged by the charging method according to the present invention and conventional pulse charging (duty ratio 0.85, current value 1.0).
A comparison with that by CmA) is shown.

【0048】[0048]

【表1】 電池Aは0.1C、150%充電、0.2C放電を3サ
イクル行った後に充電を行ったもの、電池Bは長期放置
の電池、電池Cは寿命末期の電池である。長期放置の電
池、寿命末期の電池は、本発明による充電方法によって
充電したもののほうが、温度上昇も少なく、また放電容
量も得られており、最適な充電が行えているといえる。
[Table 1] Battery A is a battery that has been charged after performing 0.1 C, 150% charge and 0.2 C discharge for 3 cycles, battery B is a battery that has been left for a long time, and battery C is a battery that has reached the end of its life. The battery that has been left for a long period of time and the battery at the end of its life are charged by the charging method according to the present invention, the temperature rise is small, and the discharge capacity is obtained.

【0049】なお、上述の実施例では、差電圧Vdに応
じてデューティー比Q及びパルス電流の電流値Iの両方
を変化させて充電したが、本発明を実施する場合には両
者の少なくとも一方を変化させればよい。
In the above-described embodiment, both the duty ratio Q and the current value I of the pulse current are changed and charged according to the difference voltage Vd. However, when the present invention is implemented, at least one of them is charged. You can change it.

【0050】[0050]

【発明の効果】上述したように、本発明の充電方法によ
れば、二次電池の充電にパルス電流を用い、パルス電流
の通電期間中の電圧と、非通電期間中の電圧との差電圧
に応じてパルス電流のデューティー比及び電流値の少な
くとも一方を変化させて充電を行うようにしたので、充
電する二次電池の履歴に関係なく、過充電や充電不足の
発生を防止して、良好な充電を行うことができる。しか
も、二次電池の温度を大幅に上昇させることなく、放電
容量を増大させることができる。
As described above, according to the charging method of the present invention, the pulse current is used for charging the secondary battery, and the difference voltage between the voltage during the energization period of the pulse current and the voltage during the de-energization period. Depending on the above, charging is performed by changing at least one of the duty ratio and the current value of the pulse current, so regardless of the history of the secondary battery to be charged, overcharging or insufficient charging can be prevented and good Can be charged. Moreover, the discharge capacity can be increased without significantly increasing the temperature of the secondary battery.

【0051】また、二次電池の温度または周囲温度に応
じて充電パルス電流のデューティー比及び電流値の少な
くとも一方を補正することにより、充電効率を高めるこ
とができる。
Further, the charging efficiency can be improved by correcting at least one of the duty ratio and the current value of the charging pulse current according to the temperature of the secondary battery or the ambient temperature.

【0052】更に、本発明の充電装置によれば、本発明
の方法を極めて良好に実施することができる。
Furthermore, according to the charging device of the present invention, the method of the present invention can be carried out extremely well.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の充電装置の実施例のブロック図であ
る。
FIG. 1 is a block diagram of an embodiment of a charging device of the present invention.

【図2】図1における制御装置の構成例を示すブロック
図である。
FIG. 2 is a block diagram showing a configuration example of a control device in FIG.

【図3】図1における直流電源装置の構成例を示す回路
図である。
3 is a circuit diagram showing a configuration example of a DC power supply device in FIG.

【図4】本発明の実施例の充電制御アルゴリズムを示す
フローチャートである。
FIG. 4 is a flowchart showing a charge control algorithm according to the embodiment of this invention.

【図5】図4のフローチャートにおけるステップST−
6,ST−7の内容を具体的に示したフローチャートで
ある。
FIG. 5 shows a step ST- in the flowchart of FIG.
6 is a flowchart specifically showing the contents of ST-7.

【図6】図4のフローチャートにおけるステップ8の内
容を具体的に示したフローチャートである。
6 is a flowchart specifically showing the contents of step 8 in the flowchart of FIG.

【図7】(A)は本発明における電池電圧の測定タイミ
ングを示し、(B)は測定された電圧カーブを示す特性
曲線図である。
FIG. 7A is a characteristic curve diagram showing a battery voltage measurement timing in the present invention, and FIG. 7B is a characteristic curve diagram showing a measured voltage curve.

【図8】本発明における充電パルス電流の電池温度に応
じた波形の変化例を示す波形図である。
FIG. 8 is a waveform diagram showing a variation example of the waveform of the charging pulse current according to the present invention in accordance with the battery temperature.

【図9】本発明の実施例の電圧差と充電電流の関係を示
した特性曲線図である。
FIG. 9 is a characteristic curve diagram showing the relationship between the voltage difference and the charging current in the example of the present invention.

【図10】本発明の実施例の電圧差とデューティー比の
関係を示した特性曲線図である。
FIG. 10 is a characteristic curve diagram showing the relationship between the voltage difference and the duty ratio in the example of the present invention.

【図11】本発明の実施例におけるデューティー比の温
度補正特性を示す特性曲線図である。
FIG. 11 is a characteristic curve diagram showing a temperature correction characteristic of a duty ratio in the example of the present invention.

【図12】履歴の異なる電池の充電カーブを示した特性
曲線図である。
FIG. 12 is a characteristic curve diagram showing charge curves of batteries having different histories.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 直流電源装置 1a 直流電源 2 スイッチ回路 3 制御信号発生回路 4 制御装置 401 電圧測定部 402 演算手段 403 制御指令発生部 404 電池状態判定手段 405 温度判定手段 406 第1の制御指令発生手段 407 第2の制御指令発生手段 408 充電完了確認手段 41 CPU 42 メモリ 43 出力ポート 44 A/D変換器 5 二次電池 6 温度測定部 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 DC power supply device 1a DC power supply 2 Switch circuit 3 Control signal generation circuit 4 Control device 401 Voltage measurement unit 402 Calculation means 403 Control command generation unit 404 Battery state determination unit 405 Temperature determination unit 406 First control command generation unit 407 Second Control command generation means 408 Charge completion confirmation means 41 CPU 42 Memory 43 Output port 44 A / D converter 5 Secondary battery 6 Temperature measurement unit

Claims (9)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】所定のデューティー比(Q)のパルス電流
により二次電池を充電する二次電池の充電方法であっ
て、 前記パルス電流の通電期間中の電圧(Von)と前記パル
ス電流の非通電期間中の電圧(Voff )とを測定して両
電圧の差電圧(Vd)を求め、 前記二次電池の温度を大幅に上昇させることなくしかも
放電容量を増大させるように、前記差電圧(Vd)に応
じて前記デューティー比(Q)及び前記パルス電流の電
流値(I)の少なくとも一方を変化させて充電を行うこ
とを特徴とする二次電池の充電方法。
1. A charging method for a secondary battery, wherein a secondary battery is charged with a pulse current having a predetermined duty ratio (Q), wherein a voltage (Von) during the energization period of the pulse current and a non-existence of the pulse current. The voltage (Voff) during the energization period is measured to obtain the voltage difference (Vd) between the two voltages, and the voltage difference (Vd) is set so as to increase the discharge capacity without significantly increasing the temperature of the secondary battery. A charging method for a secondary battery, comprising charging at least one of the duty ratio (Q) and the current value (I) of the pulse current according to Vd).
【請求項2】前記二次電池の電池温度(T)または周囲
温度を測定し、前記電池温度(T)または前記周囲温度
に応じて前記デューティー比(Q)及び前記電流値
(I)の少なくとも一方を補正することを特徴とする請
求項1に記載の二次電池の充電方法。
2. A battery temperature (T) or an ambient temperature of the secondary battery is measured, and at least the duty ratio (Q) and the current value (I) are measured according to the battery temperature (T) or the ambient temperature. The method for charging a secondary battery according to claim 1, wherein one of them is corrected.
【請求項3】所定のデューティー比(Q)のパルス電流
により二次電池を充電する二次電池の充電方法であっ
て、 前記パルス電流の通電期間中の電圧(Von)と前記パル
ス電流の非通電期間中の電圧(Voff )とを測定して両
電圧の差電圧(Vd)を求め、 前記差電圧(Vd)が許容最大差電圧(Vur)より小さ
いときには前記二次電池が正常状態と判断して、前記二
次電池の温度を大幅に上昇させることなく、しかも放電
容量を増大させるように前記差電圧(Vd)の変化に対
して予め定めた逆比例の関係で前記デューティー比
(Q)及び前記パルス電流の電流値(I)を変化させて
充電を行い、 前記差電圧(Vd)が前記許容最大差電圧(Vur)以上
のときには前記二次電池が異常状態と判断して、前記二
次電池が正常状態の場合に用いる前記デューティー比
(Q)の最小デューティー比よりも小さいデューティー
比で前記二次電池が正常状態の場合に用いる前記電流値
よりも大きな電流値のパルス電流を用いて充電を行うこ
とを特徴とする二次電池の充電方法。
3. A charging method for a secondary battery, which charges a secondary battery with a pulse current having a predetermined duty ratio (Q), wherein a voltage (Von) during the energization period of the pulse current and a non-existence of the pulse current The voltage (Voff) during the energization period is measured to obtain the difference voltage (Vd) between the two voltages. When the difference voltage (Vd) is smaller than the maximum allowable difference voltage (Vur), it is determined that the secondary battery is in a normal state. Then, the duty ratio (Q) is set in a predetermined inverse proportional relationship with respect to the change of the difference voltage (Vd) so as to increase the discharge capacity without significantly increasing the temperature of the secondary battery. And charging is performed by changing the current value (I) of the pulse current. When the difference voltage (Vd) is equal to or higher than the allowable maximum difference voltage (Vur), the secondary battery is determined to be in an abnormal state, and Used when the secondary battery is in a normal state Charging is performed by using a pulse current having a current value larger than the current value used when the secondary battery is in a normal state with a duty ratio smaller than the minimum duty ratio of the duty ratio (Q). How to charge the next battery.
【請求項4】前記二次電池の電池温度(T)または周囲
温度を測定し、 前記電池温度(T)または周囲温度が設定温度範囲より
も高い場合には、前記デューティー比(Q)及び前記電
流値(I)が前記予め定めた関係よりも大きくなるよう
に前記デューティー比(Q)及び前記電流値(I)の少
なくとも一方を補正し、 前記電池温度(T)または周囲温度が設定温度範囲より
も低い場合には、前記デューティー比(Q)及び前記電
流値(I)が前記予め定めた関係よりも小さくなるよう
に前記デューティー比(Q)及び前記電流値(I)の少
なくとも一方を補正することを特徴とする請求項1に記
載の二次電池の充電方法。
4. A battery temperature (T) or an ambient temperature of the secondary battery is measured, and when the battery temperature (T) or the ambient temperature is higher than a set temperature range, the duty ratio (Q) and the At least one of the duty ratio (Q) and the current value (I) is corrected so that the current value (I) becomes larger than the predetermined relationship, and the battery temperature (T) or the ambient temperature is set within a set temperature range. If it is lower than the above, at least one of the duty ratio (Q) and the current value (I) is corrected so that the duty ratio (Q) and the current value (I) become smaller than the predetermined relationship. The method for charging a secondary battery according to claim 1, wherein
【請求項5】所定のデューティー比(Q)のパルス電流
により二次電池を充電する二次電池の充電方法であっ
て、 前記二次電池の電池温度(T)または周囲温度を測定
し、 前記パルス電流の通電期間中の電圧(Von)と前記パル
ス電流の非通電期間中の電圧(Voff )とを測定して両
電圧の差電圧(Vd)を求め、 前記差電圧(Vd)が許容最大差電圧(Vur)より小さ
いときには前記二次電池が正常状態と判断し、そして前
記電池温度(T)または周囲温度が設定温度範囲(T1
<T<T2 )内にある場合には、前記二次電池の温度を
大幅に上昇させることなく、しかも放電容量を増大させ
るように前記差電圧(Vd)の変化に対して予め定めた
逆比例の関係で前記デューティー比(Q)及び前記パル
ス電流の電流値(I)を変化させて充電を行い、前記電
池温度(T)または周囲温度が設定温度範囲(T1 <T
<T2 )よりも高い場合には前記電池温度(Tまたは周
囲温度に応じて前記デューティー比(Q)を大きくする
ように温度補正して充電を行い、前記電池温度(T)ま
たは周囲温度が設定温度範囲(T1 <T<T2 )よりも
低い場合には前記電池温度(T)または周囲温度に応じ
て前記デューティー比(Q)を小さくするように温度補
正して充電を行い、 前記差電圧(Vd)が前記許容最大差電圧(Vur)以上
のときには前記二次電池が異常状態と判断して、前記二
次電池が正常状態の場合に用いる前記デューティー比
(Q)の最小デューティー比よりも小さいデューティー
比で前記二次電池が正常状態の場合に用いる前記電流値
よりも大きな電流値のパルス電流を用いて充電を行うこ
とを特徴とする二次電池の充電方法。
5. A charging method for a secondary battery, comprising charging a secondary battery with a pulse current having a predetermined duty ratio (Q), the battery temperature (T) or the ambient temperature of the secondary battery being measured, The voltage (Von) during the energization period of the pulse current and the voltage (Voff) during the non-energization period of the pulse current are measured to obtain the difference voltage (Vd) between the two voltages, and the difference voltage (Vd) is the maximum allowable value. When it is smaller than the voltage difference (Vur), it is determined that the secondary battery is in a normal state, and the battery temperature (T) or the ambient temperature is within the set temperature range (T1).
In the case of <T <T2), a predetermined inverse proportional to the change of the differential voltage (Vd) so as to increase the discharge capacity without significantly increasing the temperature of the secondary battery. Therefore, charging is performed by changing the duty ratio (Q) and the current value (I) of the pulse current, and the battery temperature (T) or the ambient temperature is set within a set temperature range (T1 <T
If it is higher than <T2), the battery temperature (T or ambient temperature is corrected according to the ambient temperature so that the duty ratio (Q) is increased and charging is performed to set the battery temperature (T) or ambient temperature. When the temperature is lower than the temperature range (T1 <T <T2), temperature is corrected so that the duty ratio (Q) is reduced according to the battery temperature (T) or the ambient temperature, charging is performed, and the difference voltage ( When Vd) is equal to or more than the allowable maximum difference voltage (Vur), it is determined that the secondary battery is in an abnormal state, and is smaller than the minimum duty ratio of the duty ratio (Q) used when the secondary battery is in the normal state. A charging method for a secondary battery, comprising: charging using a pulse current having a larger current value than the current value used when the secondary battery is in a normal state at a duty ratio.
【請求項6】制御指令に応じて電流値を変えることがで
きる直流電源装置(1)と、前記直流電源装置(1)と
二次電池(5)との間に配置されたスイッチ回路(2)
と、制御指令に応じて前記スイッチ回路(2)をオン・
オフさせる制御信号を出力する制御信号発生回路(3)
と、前記制御信号発生回路(3)と前記直流電源装置
(1)とに前記制御指令を出力する制御装置(4)とを
具備し、前記スイッチ回路をオン・オフさせて所定のデ
ューティー比(Q)のパルス電流により二次電池を充電
する二次電池の充電装置であって、 前記制御装置(4)は、 前記二次電池の電圧を測定する電圧測定部(401)
と、 前記パルス電流の通電期間中の電圧(Von)と前記パル
ス電流の非通電期間中の電圧(Voff )とを測定して両
電圧の差電圧(Vd)を求める演算手段(402)と、 前記二次電池の温度を大幅に上昇させることなくしかも
放電容量を増大させるように、前記差電圧(Vd)に応
じて前記デューティー比(Q)及び前記パルス電流の電
流値(I)を変化させて充電を行うための前記制御指令
を出力する制御指令発生部(403)と、 充電の完了を確認すると前記制御装置の動作を停止させ
る充電完了確認手段(408)とを具備することを特徴
とする二次電池の充電装置。
6. A DC power supply device (1) capable of changing a current value according to a control command, and a switch circuit (2) arranged between the DC power supply device (1) and a secondary battery (5). )
And the switch circuit (2) is turned on according to the control command.
Control signal generation circuit for outputting control signal to turn off (3)
And a control device (4) that outputs the control command to the control signal generation circuit (3) and the DC power supply device (1), and turns on and off the switch circuit to set a predetermined duty ratio ( A charging device for a secondary battery that charges a secondary battery with the pulse current of Q), wherein the control device (4) measures a voltage of the secondary battery (401).
And a calculating means (402) for measuring a voltage (Von) during the energization period of the pulse current and a voltage (Voff) during the non-energization period of the pulse current to obtain a difference voltage (Vd) between the two voltages. The duty ratio (Q) and the current value (I) of the pulse current are changed according to the difference voltage (Vd) so as to increase the discharge capacity without significantly increasing the temperature of the secondary battery. A control command generator (403) for outputting the control command for performing charging by means of charging, and a charging completion confirmation means (408) for stopping the operation of the control device when the completion of charging is confirmed. Rechargeable battery charger.
【請求項7】制御指令に応じて電流値を変えることがで
きる直流電源装置(1)と、前記直流電源装置(1)と
二次電池(5)との間に配置されたスイッチ回路(2)
と、制御指令に応じて前記スイッチ回路(2)をオン・
オフさせる制御信号を出力する制御信号発生回路(3)
と、前記制御信号発生回路(3)と前記直流電源装置
(1)とに前記制御指令を出力する制御装置(4)とを
具備し、前記スイッチ回路をオン・オフさせて所定のデ
ューティー比(Q)のパルス電流により二次電池を充電
する二次電池の充電装置であって、 前記二次電池の電池温度(T)または周囲温度を測定す
る温度測定部(6)を具備し、 前記制御装置(4)は、 前記二次電池の電圧を測定する電圧測定部(401)
と、 前記パルス電流の通電期間中の電圧(Von)と前記パル
ス電流の非通電期間中の電圧(Voff )とを測定して両
電圧の差電圧(Vd)を求める演算手段(402)と、 前記二次電池の温度を大幅に上昇させることなくしかも
放電容量を増大させるように、前記差電圧(Vd)に応
じて前記デューティー比(Q)及び前記パルス電流の電
流値(I)を変化させて充電を行うための前記制御指令
を出力する制御指令発生部(403)と、 充電の完了を確認すると前記制御装置の動作を停止させ
る充電完了確認手段(408)とを具備し、 前記制御指令発生部(403)は前記温度測定部6の出
力に応じて前記デューティー比(Q)及び前記電流値
(I)を温度補正することを特徴とする二次電池の充電
装置。
7. A DC power supply device (1) capable of changing a current value according to a control command, and a switch circuit (2) arranged between the DC power supply device (1) and a secondary battery (5). )
And the switch circuit (2) is turned on according to the control command.
Control signal generation circuit for outputting control signal to turn off (3)
And a control device (4) that outputs the control command to the control signal generation circuit (3) and the DC power supply device (1), and turns on and off the switch circuit to set a predetermined duty ratio ( A charging device for a secondary battery that charges a secondary battery with the pulse current of Q), comprising a temperature measuring unit (6) for measuring a battery temperature (T) or an ambient temperature of the secondary battery, The device (4) includes a voltage measuring unit (401) for measuring the voltage of the secondary battery.
And a calculating means (402) for measuring a voltage (Von) during the energization period of the pulse current and a voltage (Voff) during the non-energization period of the pulse current to obtain a difference voltage (Vd) between the two voltages. The duty ratio (Q) and the current value (I) of the pulse current are changed according to the difference voltage (Vd) so as to increase the discharge capacity without significantly increasing the temperature of the secondary battery. The control command generation unit (403) that outputs the control command for performing charging by charging, and a charging completion confirmation unit (408) that stops the operation of the control device when the completion of charging is confirmed. The generator (403) temperature-corrects the duty ratio (Q) and the current value (I) according to the output of the temperature measuring unit 6, and is a secondary battery charging device.
【請求項8】制御指令に応じて電流値を変えることがで
きる直流電源装置(1)と、前記直流電源装置(1)と
二次電池(5)との間に配置されたスイッチ回路(2)
と、制御指令に応じて前記スイッチ回路(2)をオン・
オフさせる制御信号を出力する制御信号発生回路(3)
と、前記制御信号発生回路(3)と前記直流電源装置
(1)とに前記制御指令を出力する制御装置(4)とを
具備し、前記スイッチ回路をオン・オフさせて所定のデ
ューティー比(Q)のパルス電流により二次電池を充電
する二次電池の充電装置であって、 前記二次電池の電池温度(T)または周囲温度を測定す
る温度測定部(6)を具備し、 前記制御装置(4)は、 前記二次電池の電圧を測定する電圧測定部(401)
と、 前記パルス電流の通電期間中の電圧(Von)と前記パル
ス電流の非通電期間中の電圧(Voff )とを測定して両
電圧の差電圧(Vd)を求める演算手段(402)と、 前記差電圧(Vd)が許容最大差電圧(Vur)よりも小
さいときに前記二次電池が正常状態であると判定し、前
記差電圧(Vd)が前記許容最大差電圧(Vur)以上あ
るときに前記二次電池が異常状態であると判定する電池
状態判定手段(404)と、 前記二次電池の電池温度(T)または周囲温度が設定温
度範囲(T1 <T<T2 )にあるか否かを判定する温度
判定手段(405)と、 前記電池状態判定手段が前記二次電池が正常状態である
ことを判定しており、前記温度判定手段が前記電池温度
(T)または周囲温度が前記設定温度範囲(T1 <T<
T2 )内にあることを判定している場合には、前記差電
圧(Vd)の変化に対して予め定めた逆比例の関係で前
記デューティー比(Q)及び前記パルス電流の電流値
(I)を変化させて充電を行い、前記温度判定手段が前
記電池温度(T)または周囲温度が前記設定温度範囲
(T1 <T<T2 )よりも高いことを判定している場合
には前記電池温度(T)に応じて前記デューティー比
(Q)を大きくするように温度補正して充電を行い、前
記温度判定手段が前記電池温度Tが設定温度範囲(T1
<T<T2 )よりも低いことを判定している場合には前
記電池温度(T)または周囲温度に応じて前記デューテ
ィー比(Q)を小さくするように温度補正して充電を行
うように前記制御信号発生回路(3)及び前記直流電源
装置(1)に前記制御指令を出力する第1の制御指令発
生手段(406)と、 前記電池状態判定手段が前記二次電池が異常状態である
と判定している間、前記第1の制御指令発生手段で定め
る前記デューティー比(Q)の最小デューティー比より
も小さいデューティー比でしかも前記第1の制御指令発
生手段(406)で定める前記電流値よりも大きな電流
値のパルス電流を用いて充電を行うように前記制御信号
発生回路(3)及び前記直流電源装置(1)に前記制御
指令を出力する第2の制御指令発生手段(407)と、 充電の完了を確認すると前記制御装置の動作を停止させ
る充電完了確認手段(408)とを具備することを特徴
とする二次電池の充電装置。
8. A DC power supply device (1) capable of changing a current value according to a control command, and a switch circuit (2) arranged between the DC power supply device (1) and a secondary battery (5). )
And the switch circuit (2) is turned on according to the control command.
Control signal generation circuit for outputting control signal to turn off (3)
And a control device (4) that outputs the control command to the control signal generation circuit (3) and the DC power supply device (1), and turns on and off the switch circuit to set a predetermined duty ratio ( A charging device for a secondary battery that charges a secondary battery with the pulse current of Q), comprising a temperature measuring unit (6) for measuring a battery temperature (T) or an ambient temperature of the secondary battery, The device (4) includes a voltage measuring unit (401) for measuring the voltage of the secondary battery.
And a calculating means (402) for measuring a voltage (Von) during the energization period of the pulse current and a voltage (Voff) during the non-energization period of the pulse current to obtain a difference voltage (Vd) between the two voltages. When the difference voltage (Vd) is smaller than the maximum allowable difference voltage (Vur), the secondary battery is determined to be in a normal state, and the difference voltage (Vd) is equal to or larger than the maximum allowable difference voltage (Vur). A battery state determination means (404) for determining that the secondary battery is in an abnormal state, and whether the battery temperature (T) or the ambient temperature of the secondary battery is within a set temperature range (T1 <T <T2). Temperature determining means (405) for determining whether or not the battery state determining means determines that the secondary battery is in a normal state, and the temperature determining means determines whether the battery temperature (T) or ambient temperature is Set temperature range (T1 <T <
When it is determined that the current is within T2), the duty ratio (Q) and the current value (I) of the pulse current (I) are set in a predetermined inverse proportional relationship with respect to the change in the difference voltage (Vd). The battery temperature (T) or the ambient temperature is higher than the set temperature range (T1 <T <T2) when the battery temperature (T) is higher than the set temperature range (T1 <T <T2). According to T), the temperature is corrected so that the duty ratio (Q) is increased and charging is performed, and the temperature determination means causes the battery temperature T to fall within a set temperature range (T1).
If it is determined that the temperature is lower than <T <T2), the temperature is corrected so as to reduce the duty ratio (Q) according to the battery temperature (T) or the ambient temperature, and charging is performed. A first control command generation means (406) for outputting the control command to the control signal generation circuit (3) and the DC power supply device (1); and the battery state determination means when the secondary battery is in an abnormal state. During the determination, the duty ratio is smaller than the minimum duty ratio of the duty ratio (Q) determined by the first control command generating means, and more than the current value determined by the first control command generating means (406). Second control command generation means (407) for outputting the control command to the control signal generation circuit (3) and the DC power supply device (1) so that charging is performed using a pulse current having a large current value. Charging device for a secondary battery characterized by comprising a charging completion confirmation means for stopping the operation of the control device to confirm the completion of charging (408).
【請求項9】前記充電完了確認手段(408)は、充電
開始後予め定めた一定時間が経過するまでは、充電完了
動作を行わないか、または充電完了の検出を無視するよ
うに構成されている請求項6,7または8に記載の二次
電池の充電装置。
9. The charging completion confirmation means (408) is configured not to perform a charging completion operation or to ignore the detection of charging completion until a predetermined time has elapsed after the start of charging. The charging device for a secondary battery according to claim 6, 7, or 8.
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