JPH0833225A - 二次電池の充電回路 - Google Patents
二次電池の充電回路Info
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- JPH0833225A JPH0833225A JP16142194A JP16142194A JPH0833225A JP H0833225 A JPH0833225 A JP H0833225A JP 16142194 A JP16142194 A JP 16142194A JP 16142194 A JP16142194 A JP 16142194A JP H0833225 A JPH0833225 A JP H0833225A
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Abstract
電量を小さくできる二次電池の充電回路を提供する。 【構成】二次電池3の残容量を計測する残容量計測回路
11と、この残容量に応じて充電制御値であるΔV値を
設定する−ΔV値設定回路13と、二次電池3の充電状
態を示すパラメータ値である充電開始時からの電池3の
電圧の低下分がΔV値に達したとき充電制御信号を発生
する−ΔV制御回路12と、この充電制御信号に基づい
て電池3の充電電流を制御する充電制御回路2とを有す
る。
Description
り、特に二次電池の残容量に応じて急速充電時の充電電
流の制御を行う充電回路に関する。
方式として、種々の方式が考えられているが、その一つ
として充電末期に電池電圧が一旦ピークとなり、その後
電池電圧が低下するという電池の固有の特性を利用して
急速充電を制御する、いわゆる−ΔV制御方式が知られ
ている。この−ΔV制御方式は、充電末期の電池電圧の
ピーク値を記憶しておき、電池電圧がこのピーク値から
所定値(ΔV)低下した時点で急速充電を停止させる方
式である。
の−ΔV制御方式では、例えば満充電状態の電池を誤っ
て充電器にセットして再充電した場合、電池電圧がΔV
(例えば、電池1個当たり20mV)低下するまで急速
充電されてしまう。このような再充電が繰り返される
と、電池に悪影響が及ぶことになり、例えば電気容量が
低下したり、サイクル寿命が短くなるなどの問題が生じ
る。
式の問題点を解消し、満充電状態の二次電池を再充電し
た場合の過充電量を小さく抑えることができるようにし
た二次電池の充電回路を提供することを目的とする。
め、本発明に係る二次電池の充電回路は、二次電池の残
容量を計測する残容量計測手段と、この残容量計測手段
により計測された残容量に応じて充電制御値を設定する
充電制御値設定手段と、前記二次電池の充電状態を示す
パラメータ値が前記充電制御値に達したとき前記二次電
池の充電電流を制御するための充電制御信号を発生する
充電制御信号発生手段と、この充電制御信号発生手段に
より発生された充電制御信号に基づいて前記二次電池の
充電電流を制御する充電制御手段とを具備することを特
徴とする。
ータ値とは、例えば二次電池の電圧のピーク値からの低
下分(−ΔV)、二次電池の温度上昇率(温度微分)、
二次電池の温度、二次電池の電圧、二次電池の充電時間
等である。そして、充電制御信号発生手段は、(a) 二次
電池の電圧のピーク値からの低下分をパラメータ値と
し、これが充電制御値に達したとき充電制御信号を発生
する−ΔV制御方式、(b) 二次電池の温度上昇率をパラ
メータ値とし、これが充電制御値に達したとき充電制御
信号を発生する温度上昇率検知方式、(c) 二次電池の温
度をパラメータ値とし、これが充電制御値に達したとき
充電制御信号を発生する温度制御方式、(d) 二次電池の
電圧をパラメータ値とし、これが充電制御値に達したと
き充電制御信号を発生する電圧制御方式、(e) 二次電池
の充電時間をパラメータ値とし、これが充電制御値に達
したとき充電制御信号を発生するタイマ制御方式から選
択した一つまたは二つ以上の組み合わせの方式により充
電制御信号を発生する。
おいては、二次電池の残容量に応じて、例えばこの残容
量が所定値以上の場合は充電制御値を設定し直す。具体
的には、−ΔV制御方式の場合を例にとると、残容量が
所定値以上になった場合には、充電制御値であるΔVの
値を小さくする(例えば、電池1個当たりのΔV値を2
0mVから10mVに下げる)。これにより、残容量が
大きい二次電池を充電する場合の充電量は少なくなる。
従って、満充電状態の二次電池に対して再充電が繰り返
された場合の過充電量は小さく抑えられ、電気容量の低
下やサイクル寿命が短くなるなどの二次電池に対する悪
影響を与えることがなくなる。
明する。図1は、本発明の一実施例に係る二次電池の充
電回路を示す回路図である。同図1において、充電用電
源1には充電制御回路2を介して二次電池(以下、単に
電池という)3および電流検出用抵抗4が直列に接続さ
れている。充電制御回路2は、最も簡単には例えば外部
からの制御によりオン・オフ制御可能なスイッチからな
り、充電電流のオン・オフを行う。また、充電制御回路
2は充電電流を段階的あるいは連続的に変化させること
ができるような構成でもよい。
らなる増幅器5,6の各々二つの入力端子に接続されて
いる。これらの増幅器5,6は、電池3の充電時および
放電時における充電用抵抗4の端子間電圧(電圧降下)
を増幅する。
りディジタル値に変換された後、充電電流検出回路8お
よび放電電流検出回路9にそれぞれ入力される。充電電
流検出回路8および放電電流検出回路9は、それぞれ増
幅器5,6の出力に対応するA/D変換器7の出力ディ
ジタル値から、電池3の充電電流Icおよび放電電流I
dを検出して、それらの値を残容量演算回路10に出力
するものである。
8および放電電流検出回路9により検出された充電電流
Icおよび放電電流Idの値に基づいて、電池3の充電
量および放電量を計算し、これらの充電量および放電量
から電池3の残容量を演算によって求めるものである。
A/D変換器7、充電電流検出回路8、放電電流検出回
路9および残容量演算回路10により、残容量計測回路
11が構成される。
御回路12は、充電時の電池3の電圧を検出し、この電
圧が充電末期のピーク値から充電制御値であるΔVだけ
低下した時点で充電制御信号を発生する。この充電制御
信号は充電制御回路2に供給される。充電制御回路2
は、−ΔV制御回路12からの充電制御信号が与えられ
ると充電制御状態となり、充電用電源1から電池3に供
給する充電電流を遮断するか、あるいは充電電流を減少
させて小電流で電池の充電を続行するように構成されて
いる。
回路である−ΔV値設定回路13が接続されている。こ
の−ΔV値設定回路13は、残容量演算回路10で求め
られた電池3の残容量に対応して、−ΔV制御回路12
におけるΔVの値の設定を変更するものである。すなわ
ち、急速充電開始時の電池3の残容量が規定値Ck(例
えば満充電の80%)未満のときはΔV=ΔV1に、ま
た残容量が規定値Ck以上のときはΔV=ΔV2に設定
する。ここでΔV1>ΔV2であり、具体的な数値とし
ては例えばΔV1=20mV、ΔV2=10mVのよう
に選ばれる。
図を参照して説明する。電池3の急速充電が開始される
と、充電制御回路2は導通状態となって、充電用電源1
から電池3に電流検出用抵抗4を介して比較的大きな充
電電流が流れ、急速充電が開始される。この急速充電過
程において、充電電流Iは図2(b)に示すように比較
的大電流が流れる。一方、電池3の端子電圧VB は図2
(a)に示すように充電初期では急激に上昇するが、充
電中期では緩やかに上昇するようになり、充電末期には
再び急激な電圧上昇を示し、さらに充電が進むとピーク
を示した後、低下する。
10で求められる残容量Cと規定値Ckとの関係は、図
2(c)に示されるように、 C<Ck であるため、−ΔV値設定回路13で設定されるΔV値
は、図2(d)に示されるようにt=tdの時点までΔ
V1となる。
容量Cが増加し、やがてC=100%に達すると(t=
ta)、電池3の端子電圧VB はほぼピークを示し、V
B がピーク値からΔV1低下すると(t=tb)、−Δ
V制御回路12が充電制御信号を出力する。従って充電
制御回路2は充電制御状態となり、充電用電源1から電
池3に供給される充電電流が遮断されるか、または充電
電流が小さい電流となる。
時点で電池3が負荷の接続などにより放電を開始する
と、残容量Cは減少してゆく。次に、図2のt=tdの
時点で急速充電が再開されたとすると、残容量Cと規定
値Ckとの関係が図2(d)に示すように、 C>Ck であるから、−ΔV値設定回路13はΔV値の設定をΔ
V2に変更する(但し、ΔV1>ΔV2)。
100%に達し(t=te)、さらに充電が継続して行
われ、電池3の端子電圧VB が再充電開始後のピーク値
からΔV2低下すると、急速充電は停止される(t=t
f)。
ば満充電の80%)未満の場合はΔV=ΔV1とし、残
容量Cが規定値Ck以上の場合はΔV=ΔV2(ΔV1
>ΔV2)と、ΔV値の設定を変えることにより、図2
(c)に示されるように再充電時の過充電量を小さく抑
えることができる。
はなく、次のように種々変形して実施することができ
る。 (1)実施例では、ΔV値を残容量によって2段階に分
けたが、3段階以上に分けてもよい。また、残容量とΔ
V値との関係をある関数(例えば直線)にしてもよい。
応じて変化させたが、残容量と再充電回数の両方を勘案
して変化させるようにしてもよい。すなわち、例えば同
じ残容量でも、再充電回数が多い場合はΔV値をより小
さくするようにΔV値を設定してもよい。
を示すパラメータ値として−ΔV値、すなわち電池電圧
のピーク値からの低下分を示したが、他のパラメータ値
あるいはそれらの組み合わせを用いてもよい。すなわ
ち、−ΔV制御回路12に相当する充電制御信号発生回
路としては、(a) 電池電圧のピーク値からの低下分(−
ΔV)をパラメータ値として、これが充電制御値に達し
たとき充電制御信号を発生する−ΔV制御方式(実施例
の方式)、(b) 二次電池の温度上昇率をパラメータ値と
し、これが充電制御値に達したとき充電制御信号を発生
する温度上昇率検知方式、(c) 二次電池の温度をパラメ
ータ値とし、これが充電制御値に達したとき充電制御信
号を発生する温度制御方式、(d) 二次電池の電圧をパラ
メータ値とし、これが充電制御値に達したとき充電制御
信号を発生する電圧制御方式、(e) 二次電池の充電時間
をパラメータ値とし、これが充電制御値に達したとき充
電制御信号を発生するタイマ制御方式から選択した一つ
または二つ以上の組み合わせの方式により充電制御信号
を発生する構成を採用することができる。その他、本発
明は要旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施すること
が可能である。
速充電に際し二次電池の充電状態を示すパラメータ値が
充電制御値に達したとき充電電流を制御するための制御
信号を発生し、この充電制御信号に基づいて充電電流を
制御する方式の充電回路において、電池の残容量に応じ
て充電制御値を設定することにより、再充電時の過充電
量を小さくすることができ、それによって満充電状態の
電池を再充電することによる電池の電気容量の低下や、
サイクル寿命の短縮といった電池への悪影響を防止する
ことが可能となる。
構成図
抗 5,6…増幅器 7…A/D変換器 8…充電電流検出回路 9…放電電流検出
回路 10…残容量演算回路 11…残容量計測
回路 12…−ΔV制御回路(充電制御信号発生手段) 13…−ΔV値設定回路(充電制御値設定手段)
Claims (2)
- 【請求項1】二次電池の残容量を計測する残容量計測手
段と、 この残容量計測手段により計測された残容量に応じて充
電制御値を設定する充電制御値設定手段と、 前記二次電池の充電状態を示すパラメータ値が前記充電
制御値に達したとき前記二次電池の充電電流を制御する
ための充電制御信号を発生する充電制御信号発生手段
と、 この充電制御信号発生手段により発生された充電制御信
号に基づいて前記二次電池の充電電流を制御する充電制
御手段とを具備することを特徴とする二次電池の充電回
路。 - 【請求項2】前記充電制御信号発生手段は、 (a) 前記二次電池の電圧のピーク値からの低下分を前記
パラメータ値とし、これが前記充電制御値に達したとき
前記充電制御信号を発生する−ΔV制御方式、 (b) 前記二次電池の温度上昇率を前記パラメータ値と
し、これが前記充電制御値に達したとき前記充電制御信
号を発生する温度上昇率検知方式、 (c) 前記二次電池の温度を前記パラメータ値とし、これ
が前記充電制御値に達したとき前記充電制御信号を発生
する温度制御方式、 (d) 前記二次電池の電圧を前記パラメータ値とし、これ
が前記充電制御値に達したとき前記充電制御信号を発生
する電圧制御方式、 (e) 前記二次電池の充電時間を前記パラメータ値とし、
これが前記充電制御値に達したとき前記充電制御信号を
発生するタイマ制御方式 から選択した一つまたは二つ以上の組み合わせの方式に
より前記充電制御信号を発生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回路。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP16142194A JP3480854B2 (ja) | 1994-07-13 | 1994-07-13 | 二次電池の充電回路 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP16142194A JP3480854B2 (ja) | 1994-07-13 | 1994-07-13 | 二次電池の充電回路 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0833225A true JPH0833225A (ja) | 1996-02-02 |
JP3480854B2 JP3480854B2 (ja) | 2003-12-22 |
Family
ID=15734787
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP16142194A Expired - Lifetime JP3480854B2 (ja) | 1994-07-13 | 1994-07-13 | 二次電池の充電回路 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3480854B2 (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0849660A1 (fr) * | 1996-12-19 | 1998-06-24 | Koninklijke Philips Electronics N.V. | Appareil électronique portable doté d'un dispositif pour détecter une variation de la tension d'alimentation |
-
1994
- 1994-07-13 JP JP16142194A patent/JP3480854B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0849660A1 (fr) * | 1996-12-19 | 1998-06-24 | Koninklijke Philips Electronics N.V. | Appareil électronique portable doté d'un dispositif pour détecter une variation de la tension d'alimentation |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP3480854B2 (ja) | 2003-12-22 |
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