JPH08500205A - 電池の充電方法とその装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 再充電可能な電池が、電池の端子に電源を接続することによって充電される。電池槽の過充電と過度な温度上昇を避けるため、少なくとも一つの充電パラメータのコースを、電池を充電するプロセスの少なくとも一部分において調査する。調査されたこの充電パラメータを、異なる出発状態の電池に対する電池を充電する理想的なまたは望ましいプロセスを示すいくつかの参照パラメータのコースと比較する。電池の出発状態を測定し参照パラメータのコースを選択するため、電池は最初短時間、試験充電され次いで別の短時間、試験放電される。これらの比較は例えばマイクロプロセッサによってなされ、またそのマイクロプロセッサは参照コースも選択する。その後、電池の充電プロセスは、前記の充電パラメータのコースを、選択された参照コースに近づけるように制御される。また本発明は、次の充電プロセスを制御するのに用いることができる電池の特性パラメータを測定する方法に関する。このような特性パラメータは、電池の容量、最高充電温度および最大充電電圧である。さらに本発明は、電池が電池の情報を記憶する情報手段を備えている電池および電池システムに関する。かような情報手段は例えば電子メモリまたはマイクロプロセッサである。

Description

【発明の詳細な説明】 電池の充電方法とその装置 例えばNiCd電池のような再充電可能な電池を充電する場合は、電池の端子電圧 より高い電圧が電池の端子に印加されその結果その電池に電流が流れる。この電 流によって化学プロセスが始まり、そのプロセスによってエネルギーが電池内に 蓄積される。 電池が完全充電状態に到達すると、化学プロセスが停止し、加えられるエネル ギーは代わりに熱に変換される。電池は密閉容器として製作されているので電池 内の圧力が高まり、そのため化学的破壊が起こる。このことは電池の容量が減少 することを意味し、そしてその容量はこのような充電を何回も行うと容量が最終 的に著しく低下してしまう。それ故、最高に適切な方式で電池を利用するには、 電池が完全に充電されるだけでなく、熱の発生が大きくなりすぎる前に充電が中 断されることを保証することが大切である。したがって、ほぼ最適の充電を達成 しおよび／または適正な時点で充電を中止するように充電プロセスを制御するこ とが望ましい。充電プロセスのこのように正確な制御は、電池をできるだけ速や かに充電したいときに特に重要である。 一般的な充電プロセスでは、電池の両端子間の電圧は、電池が充電されるにつ れて均一に上昇する。電池が完全充電状態に近づくと、電圧は一層急激に上昇し て完全充電状態を示すピー クに達する。次いで電池の電圧は温度の上昇のため再び降下する。というのは電 圧の温度係数は負の値だからである。したがって充電電流は一般に完全充電時に 最小に低下し次いで上昇する。 本発明は、一対の端子を有する再充電可能な電池を充電する方法であって；電 池の端子を電源に接続し、充電プロセスの少なくとも一つの特性パラメータの値 および／またはコースを、電池に充電するプロセスの少なくとも一部分において 調査し、前記の少なくとも一つの充電パラメータの値および／またはコースを、 各種のタイプの電池および／または異なる電池の条件に対する理想的なまたは望 ましい充電プロセスを示す記憶された参照パラメータの対応する値および／また はコースと比較し、前記の比較に基づいて参照パラメータの前記の記憶されたパ ラメータの一つを選択し、次いで選択されたセットの参照パラメータの一つ以上 に基づいて電池を充電するプロセスの少なくとも一部分を制御することからなる 充電方法を提供するものである。 本発明の第一態様によれば、第一の特性パラメータは、充電のプロセスの少な くとも一部分において、前記の特性パラメータの第二のパラメータの予め決めら れた望ましいコースが得られるように制御され、そして前記第一パラメータは充 電電流であり第二パラメータは充電電圧である。 電池が初めて充電されるとき、または電池が長期間にわたって充電されること なく貯蔵されていた場合、かような電池（以 後“バージン電池”と呼ぶ）は直ちに通常の完全充電電流を受け入れることがで きない。それ故に、このようなバージン電池を充電するプロセスは、同じタイプ で同じ充電状態であるがバージン電池ではない他の電池と同じ方式で制御するこ とはできない。したがって、電池がバージン電池であるか否かを知るために、充 電すべき電池を実際に充電する前に試験することが有利であるが、この試験は、 例えば比較的短いかもしくは比較的長い期間、比較的低い充電電流を用いる個々 の“保護”プログラム（“nursing”programme）が必要である。またバージンで ない電池はある種の異常を示す。 それ故、他の態様によって本発明は、一対の端子を有する再充電可能な電池を 充電する方法であって；電子の端子を電源に接続し、電池の端子に第一試験充電 流を、短い第一期間送ることによって、最初に電池の試験充電を行い、該試験充 電プロセスの少なくとも一部分においてまたはそのプロセスが終ったときに少な くとも一つの試験パラメータの調査または測定を行い、続いて短い第二期間、電 池の試験放電を行い、該試験放電プロセスの少なくとも一部分においてまたはそ のプロセスが終ったときに少なくとも一つの試験放電パラメータの調査または測 定を行い、試験充電プロセスおよび／または試験放電プロセスの前記調査または 測定に基づいて少なくとも一つの充電パラメータのコースまたは値を選択または 決定し、次いで前記の少なくとも一つの充電パラメータについて選択したコース または値に実質的にしたがって、電池を少なくとも部分的に充電すること からなる方法を提供するものである。 電池の試験充電は適切ないずれの方法でも行うことができる。例えば予め固定 された試験充電電圧を、予め決められた期間、電池の端子に印加してもよい。あ るいは、試験充電電圧は、予め決められた方式で徐々にまたは段階的に上昇させ てもよい。両方の場合、充電電流、電池の温度および／または電池の内圧が、続 けてまたは電池および／または放電のプロセスの一つ以上の選択された時点で調 査または測定される。 別の可能な方法は、充電電流を予め決められたレベルに維持するように、また は試験充電電流を予め決められた方式で徐々にもしくは段階的に上昇させるよう に試験充電電圧を制御する方法である。後者の場合、充電電圧、電池の温度およ び／または電池の内圧が調査もしくは測定される。 試験充電および試験放電のプロセスを一回以上繰り返すことが有利である。こ のようにプロセスを繰り返すと、制御された試験パラメータ（充電電圧もしくは 充電電流）のコースを次の試験充電プロセスのために異なる方法で選択すること ができる。 電池の温度および／または内圧が電池に対して有害な作用をする値にならない ように、比較的低い試験充電電流を、例えば約0.2C/h(CmA×hは電池の容量であ る）で電池に送ることが好ましい。 各試験充電期間は、次の実際の充電を行う期間に比べ短いことが好ましい。例 えば各試験充電は数秒間例えば１秒もしくは２秒行う。 上記の試験に基づいて選択される保護プログラムには、電池の全充電プロセス とこれに続く放電プロセスおよび新しい充電プロセスが含まれている。選択され た保護プログラムが、電池が完全に充電される前に中止される場合には電池はさ らに充電されるが、そのさらに行われる充電方法は、電池を充電するプロセスの 少なくとも一部分において充電プロセスの少なくとも一つの特性パラメータの値 および／またはコースを調査し、前記の少なくとも一つの充電パラメータの値お よび／またはコースを、各種のタイプの電池および／または各種の電池の条件に 対する理想的なもしくは望ましい充電プロセスを示す記憶された参照パラメータ の対応する値および／またはコースと比較し、前記比較に基づいて参照パラメー タの前記の記憶されたセットの一つを選択し、次いで上記の選択されたセットの 一つ以上の参照パラメータに基づいて電池の充電プロセスの少なくとも一部分を 制御することからなる方法である。 少数もしくは多数の経験的に決定されたパラメータ（例えば参照パラメータの 値が充電プロセスの開始以来の経過期間に対してプロットされているドラフト） は、例えばメモリのような電子記憶手段によって記憶することができる。再充電 可能な電池を、実質的に劣化されることなしに迅速に充電したい場合は、理想的 なもしくは望ましい充電プロセスは主として、充電プロセスを開始する前の電池 の充電の状態によってきまる。それ故に、記憶された参照パラメータのコースは 、充電の開始状態が異なる電池に対する理想的なまたは望ましい充電プロセスを 示 す。再充電すべき電池の充電状態が分かっているかまたは測定できる場合は、再 充電すべき電池の実際の充電状態に基も近い出発充電状態を有する参照コースが 選択され、その電池を充電するプロセスは、前記の少なくとも一つのパラメータ のコースを選択された参照コースに近づけるよう制御することができ、その結果 、電池はいずれの時点でも過度に高い電圧もしくは充電電流にまたは過度の加熱 にさらされないよう保証することができる。 原則として、再充電すべき電池の充電状態は特定の測定ステップで決定され、 次いで同じかもしくは類似の充電の出発状態に適用される対応する参照パラメー タのコースは、例えば適切なキーによって電子制御器に関連情報を与えることに よって選択することができる。しかし、好ましい実施態様では、関連参照コース は電子制御回路によって自動的に選択される。 充電パラメータとしては、例えば電池端子間の電位差、電池に供給される充電 電流、電池槽の温度、このようなパラメータの変化率、ならびにかようなパラメ ータおよび／または変化率の組合わせがある。 充電プロセスは、充電パラメータのコースを選択された参照パラメータコース に近づけることができる適切な方式で制御できると解すべきである。しかし、好 ましい実施態様では、充電のプロセスは電池の端子間に加えられる電圧を制御す ることによって制御される。そしてその電圧は、電池に送られる充電電流が充電 プロセスの開始時には比較的低いが好ましくはその充 電電流が充電プロセスを加速するため充電プロセスの次の大きな部分で実質的に 同じ最大値で維持されるように、制御されることが好ましい。 先に述べたように、参照パラメータの選択は電池の充電状態によって決まる。 このような充電状態は、一つ以上の充電パラメータを測定するため、充電プロセ スを開始する前に電池に対し電圧を短時間加えることによって求めることができ る。電池が完全に充電されている場合は充電プロセスは開始されない。電池が部 分的に充電されている場合は、かような情報は充電プロセスに対して適切な参照 パラメータを選択するのに使用することができる。 充電プロセスの制御は、少なくとも一つ特性パラメータの値が単一もしくは複 数の特定の予め決められた条件を満たしたときに、残りの充電期間を決定するこ とからなり、次いでかような残りの期間が経過したとき充電プロセスは中止され る。本発明の方法の実施態様では、残りの充電期間は、特性パラメータ例えば充 電電圧、充電電流、電池の温度または電池の内圧が予め決められた値になったと きに決定される。 充電プロセスが終りに近づくと電池槽の内部抵抗が上昇し、その結果充電電流 を予め決められた比較的高い値に維持しなければならないときには充電電圧が上 昇する傾向がある。電圧が高すぎると電池槽内に有害な温度上昇をもたらす。そ れ故に電池の端子間に加える電圧は予め決められた最大値までに制限することが 好ましく、充電プロセスは、電圧が前記最大値に到達 したときに始まって予め決められた残りの時間を経過したときに中止される。こ のことは、充電電圧は前記の予め決められた残りの期間中はその最大値に保持す ることが好ましいことを意味し、そして電池槽の内部抵抗が上昇するにつれて、 充電電流は通常この期間中徐々に低下し、この期間は、その期間が経過したとき 電池が実質的に完全に充電されているよう選択することが好ましい。この予め決 められた残りの期間は、好ましくは選択された参照コースに関連しており、この ことは、各参照パラメータのコースが、電池に印加すべき最大充電電圧に関する 情報のみならず充電期間の最後までかような最大電圧を維持しなければならない 期間についての情報を有していることを意味している。 上記のように、実際のパラメータのコースと比較される参照パラメータのコー スは曲線もしくはグラフであり、そしてその比較プロセスは、設計認識回路（de sign recognition circuitry）による設計認識法で実施することができる。しか し本発明の好ましい実施態様では、充電パラメータは充電中に、短い時間間隔で 続けて測定され、測定されたパラメータ値は参照パラメータのコースの対応する 参照値と比較され、次いで関連する参照パラメータのコースが上記の測定値と参 照値の比較に基づいて選択される。この比較プロセスは充電プロセス中続けて行 われ、連続して行われる比較プロセスが、最初に選択された参照パラメータのコ ースが実際の充電プロセスに最も近いコースでないことを示したときに、制御回 路もしくは制御装置が一つ の参照パラメータのコースから他の参照パラメータのコースにシフトする。 充電パラメータ値を参照値と比較する場合、充電経過時間の関数としてのパラ メータ値の変化率を、類似の参照値と比較することが有利である。例えば充電経 過時間の関数としての充電電圧の変化率は、対応する参照値と比較することがで きる。電池の内部抵抗または電位差を検出可能にするため、電池の端子間の電位 差を各々測定する直前に短時間、充電電流を切断することができる。 パラメータ値が測定され、次いでパラメータ値の変化率は均一な最初の時間間 隔で求められ、変化率の各測定は、第二の時間間隔で測定されたパラメータ値に 基づいて行われ、その第二の時間間隔は第一の時間間隔の何倍かの時間である。 パラメータ値はかなり頻繁に測定され、このことは、前記の第一の時間間隔が比 較的短く、例えば約10秒間であることを意味する。しかし変化率は、数倍大きい 時間間隔例えば90秒間での測定に基づいている方が好ましい。 変化率の測定は充電プロセスの開始時に開始することができる。しかし変化率 の測定は、特性パラメータの測定値が予め決められた値を超えた後に最高に識別 可能な変化率が見られることが明らかな場合は、特性パラメータの測定値がその 予め決められた値を超えるまで延期することが有利である。 特別な実施態様には、参照値の数は限られており、そして充電プロセスの新し い停止時点は、単一もしくは複数の関連する パラメータが一つの参照値を想定するときにのみ決定される。その結果、最適の 停止時点をやはり正常にしかも充分正確に決定することができるより簡単な方法 が得られる。 上記のように、測定されるパラメータが電池の接続端子間の電圧である場合、 電圧を測定する前に、電池に対する充電電流を短時間切断したとき一層正確な測 定値が得られる。その理由は、電池が直列の内部抵抗を有し、そして充電電流は 、電圧測定値には含めるべきではない上記抵抗による電圧降下をもたらすからで ある。 特に、高充電電流を用いて高速充電法を行う場合は、停止時点が近づくにつれ て、充電電流を徐々に低下させることが有利である。というのは最適停止時点を 見つけることが一層容易だからである。したがって充電は、例えば、測定される パラメータの一つが決定されたレベルに到達するまで一定の高い充電電流（例え ば電池の容量がＣミリアンペア×時間の場合、約４Ｃミリアンペア）で実施され 、その後充電電流は徐々に低下させることができる。 所望の充電電流を得るのに適切な方法は、パルス幅で変調されて、所望の充電 電流を与える一定電圧の電圧源を用いる方法である。 充電プロセスに対して可能な中止時点を決定する処置は、充電プロセスがその 中止に近づくまで開始しない方が有利である。したがって一層正確な処置をいつ 開始すべきであるか決定するために、例えば電流もしくは電圧を簡単に測定する ような一層 簡単な方法を用いることができる。 特定の実施態様では、上記の各時点に対する特性パラメータの各測定値が複数 の中間測定値の平均値であることで測定値の精度が改善されている。したがって これらの測定値は例えば過度現象に対して敏感ではない。勿論、同じ効果を、最 後の測定以来経過した期間にわたって当該パラメータを積分することによって得 ることができる。 追加の保護手段として、従来の技術に用いられているいくつかの停止基準を採 用することができる。例えば最大充電期間は固定することができる。その場合、 他の停止規準にまだなっていない場合でも、どんなに遅くともこの時点で充電は 停止される。また、一つ以上の測定パラメータに対して限界を設けて、これらの パラメータの一つが特定の値を超えるかまたはその値より低下した場合に充電を 中止することも可能である。さらに、調査された前記の少なくとも一つの値また はコースが、記憶された参照パラメータの対応するコースもしくは値のいずれか から大きく逸脱した場合に充電プロセスは中止される。 充電を中止した後、電池の充電状態を脈動電流によって維持することが適切で ある。こうすることによって、電池は、充電を中止してから長期にわたって充電 器から取り外さなくても常に完全に充電されているよう保証される。 記憶されている参照パラメータのコースは、１種の同じタイプの電池に対して 理想的なもしくは望ましい充電プロセスを示すコースだけでなく、２種以上の異 なるタイプの電池に対する 複数の参照パラメータのコースも含んでいる。このような場合、プロセスの最初 のステップは、充電すべき電池のタイプを決定しそのタイプの電池に関連する参 照パラメータのコースを選択することである。その後、そのプロセスは上記のよ うに進行させることができる。 また本発明は、電池を電源に接続する接続手段；電池を充電するプロセスの少 なくとも一部分において充電プロセスの少なくとも一つの特性パラメータの値お よび／またはコースを調査する手段；異なるタイプの電池および／または異なる 電池条件に対する理想的なまたは望ましい充電プロセスを示す参照パラメータの 複数の値および／またはコースを記憶する記憶手段；前記の少なくとも一つの充 電パラメータの値および／またはコースを、記憶された参照パラメータの値およ び／またはコースと比較して、前記比較に基づいて、参照パラメータの前記記憶 されたセットの一つを選択する手段；および上記選択されたセットの一つ以上の 参照パラメータに基づいて、電池を充電するプロセスの少なくとも一部分を制御 する手段；からなる装置を提供するものである。 このような装置の作動は、例えばマイクロプロセッサまたは他の電子制御装置 によって制御することができ、またこれらの装置は、参照パラメータのコースも しくは値を記憶するメモリを備えている。 さらに別の態様によって、本発明は、一対の電池端子および電池についての情 報が入っている情報手段を有する再充電可能 な電池；ならびに一対の充電器端子、電池の端子と充電器の端子とが電気伝導的 に接触するように電池と充電装置とを取り外し可能に相互接続する手段、および 電池の情報手段から情報を受け入れる情報受け入れ手段を有する充電装置からな り；その結果、電池の充電を前記情報に基づいて制御することができる電池シス テムを提供するものである。この電子システムは、情報受け入れ手段によって受 け入れられた情報に基づいて充電プロセスを制御する制御手段を備えていてもよ い。 電池の情報手段は多少精巧なものである。最も簡単な形態の情報手段は例えば 電池が初めて充電されるときに取り外され、不活性化されおよび／または破壊さ れる指示器を備えている。このような指示器が存在しているので、当該電池のタ イプのバージン電池に対して適切な“保護プログラム”にしたがって、電池を充 電すべきであるということが制御手段に通報される。あるいはまたはさらに、情 報手段は、充電器の情報受け入れ手段が読み取るかまたは検出できる情報コード をもっていてもよい。このような情報コードは、機械的、光学的、電磁的および ／または電子的な読み取り手段もしくは検出手段によって読み取るかまたは検出 することができ、そしてそのコードには、例えば電池のタイプ、容量、最大充電 電圧、最大充電電流、最高温度、最大内圧および／または他の特性についての情 報が入っている。さらにその情報手段は、あるいはまたは追加して電池の温度を 検出する温度センサを備えていてもよい。 本発明の電池システムの好ましい実施態様では、温度センサ が検出する温度が低い場合、充電電流および／または充電電圧は最初上昇する。 また本発明は上記電池システムに用いる再充電可能な電池に関し、前記電池は 、一対の電池端子および対応する電池充電装置の適切な情報受け入れ手段で検出 もしくは読み取り可能な形態で電池情報が入っている情報手段をもっている。 上記のように、情報手段はかなり簡単である。あるいは情報手段は、電池の情 報を記憶する電子メモリを備えていてもよい。この電池情報には、一つ以上の以 前の充電および放電のプロセスの情報および／または電池とその個々の電池槽の 現在の状態と条件についての情報が入っている。したがって上記電池の情報手段 は、電池の条件について詳細に制御手段に通報し、次いでその制御手段はこのよ うな情報に基づいて充電プロセスを制御できる。このような充電は、上記の方法 のいずれかによって、または通常の充電方法によって制御することができる。そ の電池の情報には、例えば電池のタイプ、電池の容量、電池のその外の仕様、電 池の充電状態、各種電池槽の条件、最後の充電プロセス、最後の放電プロセス、 最後の充電プロセスおよび／または放電プロセス以後に経過した期間、充電パラ メータのアルゴリズムおよび／または電池の内圧についての情報が入っている。 電池の内圧および／または温度を調べるために、情報手段は電池内に設けられ た圧力および／または温度のセンサを備えていてもよい。これらのセンサは、圧 力および／または温度につ いての情報が制御手段に伝達されるように制御手段に連結されているかまたは連 結することができる。 制御手段は、好ましくは情報手段から受け入れる情報に応答して、電池の個々 の槽の充電を制御するよう構成され、その結果、電池の槽は実質的に均一に充電 されるよう保証される。 また本発明の電池は、直接読み取ることができる形態でメモリからの情報を表 示する電子表示器を備えていると解すべきである。また本発明の電池は制御手段 を備えているとみなされる。このことは充電装置が電池装置中に含まれていない かまたは含まれていることを意味する。このような場合、電池は適切な電源に直 接接続しなければならない。 通常、電池はいくつもの電池槽で構成され、情報手段が、個々の電池槽につい ての情報例えば各電池槽の電圧および／または温度の情報を得るために、電池は さらに各電池槽の電圧を測定する手段および測定された電池槽の値を情報手段に 記憶させる手段をもっていてもよい。 上記の充電方法に関連して、当該電池のタイプについて参照パラメータのコー スまたはセットが知られていてかつ利用できることが前提条件である。本発明は 参照パラメータのこのようなコースまたはセットを提供する方法を提供するもの である。したがって本発明は、容量Ｃを有する再充電可能な電池を充電するプロ セスを決定する方法であって；少なくとも一つの充電パラメータについて最大値 を決定し、次いでその充電プロセスを、決定された単一もしくは複数の最大値を 超えないように制 御することからなる方法を提供するものである。 可能な最も短い充電期間内で電池を完全に充電することが通常望ましい。しか し電池槽内で起こる化学反応によって充電率は制限される。充電電流は、比較的 低い場合、充電電圧が上昇することによって電池の温度が上昇することなく上昇 し、そして電池の温度は、充電電流が増大するときわずかであるが降下しさえす る。しかし充電電流が化学反応によって決まるその最大値に達した場合、充電電 圧がさらに高くなると、電池にとって有害な電池温度および内圧の激しい上昇が 起こる。本発明によれば、電池および／またはその槽について、温度、温度差、 内圧、充電電圧および／または端子電圧の最大値が決定される。そして充電プロ セスは、充電プロセス中に単一もしくは複数の最大値を超えることがないように 制御しなければならない。 例えば、電池／電池槽の温度の最大値および／または差、および／または電池 ／電池槽の内圧は、比較的低い充電電流が特定の期間例えば約１時間または10時 間もしくは15時間まで電池に送られたときに得られる温度および／または温度差 および／または圧力として決定される。また充電電圧は、充電電流が、少なくと も充電プロセスの後の部分において実質的に一定に維持されるように制御される 。電池に送られる充電電流は、例えば0.05〜0.3C/h、0.1〜0.3C/h好ましくは0.2 〜0.25C/hである〔C/hはいわゆるＣレート（C-rate）である〕。このことは、充 電される電池の容量が例えばCmA・hである場合、充電電流は0.05〜0.3CmA、0.1Cm Aおよび好ましくは0.2〜0.25CmAであ ることを意味する。このような充電電流は比較的低いので、電池を完全に充電す るには3.3〜10時間の充電時間を要する。 充電時間を一層短くするためには、充電期間の大きな部分でより高い充電電流 を使用する必要がある。充電電圧および／または端子電圧の最大値は、比較的高 い充電電流が特定の期間電池に送られたときに得られる最大値として決定される 。このような比較的高い充電電流は例えば0.75〜1.5C/hであり、好ましくは約1C /hである。このような充電電流を用いる場合、電池を完全に充電するのに必要な 充電時間は0.67〜1.34時間である。 充電電流は、電池を部分的に充電するのに充分な期間電池に送ってもよい。し かし、電池が実質的に完全に充電されるまで電池に充電電流を送り続けることが 好ましい。 上記の最大パラメータの一つ以上を決定する場合、電池は、低速で少なくとも 部分的に充電し、次いで、さらに充電する前に少なくとも一回放電させることが 好ましい。また、その比較的低い充電電流は、電池または電池槽の温度のような 前記の充電パラメータの少なくとも一つが上昇するような長期間電池に送りそし てその外の必須のパラメータの変化が全く検出されないことが一層好ましい。 電池の容量の実際値は、電池メーカーが述べている容量と異なっていることが 多い。したがって本発明の一つの目的は、電池の容量の実際値を求める方法を提 供することである。この方法は、電池を前記の比較的遅い速度で充電し、次いで 電池が実質的に完全に充電されるまで充電中に電池に送られた最初の充 電電力の合計を計算もしくは合計することによって、電池の容量を求めることか らなる方法である。電池が実質的に完全に充電される時点は、パラメータ値のそ れ以上の上昇が予め決められた期間に検出されなかった時点として決定される。 前記パラメータ値は例えば電池および／またはその槽の温度および／または端子 電圧である。 充電電圧または端子電圧の最大値を決定する場合、電池の容量の測定された実 際値に基づいたＣ−レートに実質的に等しい充電電流で電池を充電することが好 ましい。さらに、電池もしくは電池槽の温度が前記の比較的低い充電電流で充電 中に測定された前記の最大温度差まで上昇した時点で測定された電池もしくは電 池槽の端子間の電圧として、電圧の最大値を決定することが好ましい。また電池 は、充電パラメータを測定するため、充電プロセスを開始する前に実質的に放電 させることが好ましい。 電池がバージン電池の場合（このことはその電池が初めて充電されることまた は最後の充電を行ってからかなり長期間経過していることを意味する）、電池が 確実に“起動する”（これは電池槽内での化学反応が正常であることを意味する ）ことが大切である。このことは先に説明した保護プログラムで達成できる。こ のようにして、電池はかなりゆっくりと少なくとも部分的に充電され、次いで前 記の少なくとも一つの最大パラメータの最大値を決定する前に少なくとも一回放 電される。 先に述べた方式で得た最大値のセットは、先に述べた充電方 法に用いる参照値である。その外の参照値もしくはパラメータは、他の充電パラ メータを、決定された最大充電パラメータを超えないように制御することによっ て得ることができる。 先に述べたようにして得ることができる最大値および／またはパラメータのセ ットは、制御された充電方法に使用することができる。そして電池は、充電プロ セスの一部分において、実質的に一定の充電電流で充電され、その実質的に一定 の充電電流は、決定されたかまたは測定された容量の値に基づいたＣレートの数 倍であることが好ましい。例えば最大値またはパラメータは電圧であってもよい 。その場合、電池または電池槽の端子間の電圧が調査され、そして電池または電 池槽の予め決められた最大端子間電圧に、時点Tmaxで到達したとき、その充電プ ロセスは、充電プロセスの残りの期間中、電池もしくは電池槽の電圧を実質的に 一定に維持するよう制御される。電池が少なくとも２個の電池槽をもっている場 合、その電池の各種のパラメータもしくは電圧を調査し、充電プロセスの残りの 期間は、その電圧が最初に最大電池槽端子間電圧に到達した電池槽の電圧に基づ いて制御される。充電プロセスは、他の充電パラメータ例えば電池もしくはその 個々の槽の温度に基づいて制御することができると解すべきである。 また、充電プロセスの残りの充電期間の中止時点は、充電電流を調査すること によって決定することが好ましく、そして予め決められた期間中に、充電電流が それ以上低下しないことが検出された時、充電プロセスを中止する。あるいは充 電プロセ スはTstopの時点で中止し、残りの充電期間すなわちTstop-Tmaxは、電池または 電池槽の予め決められた最大電圧に到達したときの時点Tmaxで一般に決定される 。残りの充電期間すなわちTstop-Tmaxは、電池または電池槽の端子間電圧のコー スと記憶された参照電圧のコースとの比較に基づいて決定してもよく、または残 りの充電期間はTmaxの値によって決定してもよい。 本発明の好ましい実施態様では、中止時点Tstopおよび残りの充電期間は、最 大電圧に到達した時点Tmaxと、記憶された時間の参照値および対応する残りの充 電期間との比較に基づいて決定される。 電池が運転に用いられる場合の放電について、本発明は、少なくとも２個の電 池槽を有する再充電可能な電池の放電プロセスを制御する方法であって；電池の 各電池槽の電圧を調査し、次いで少なくとも一つの電池槽の電圧が予め決められ たしきい電圧まで降下したときに放電プロセスを中止することからなる方法を提 供するものである。 本発明を以下の図面を参照してさらに説明する。 図１は、一定の充電電流で充電されているNiCd電池の、電圧を時間の関数とし て示すグラフすなわち曲線である。 図２は、図１の曲線の部分拡大図である。 図３は、NiCd電池を充電する制御されたプロセスの各種の充電パラメータのコ ースを示すグラフである。 図４は、充電の６種の異なる開始状態の場合について、充電時間の関数として NiCd電池の電池電圧を示すグラフである。 図５は、本発明の装置のブロック図である。 図６は、図５に示す装置の実施態様の回路図を示す。 図７は、図３に示したグラフに対応して、ある種の異常がある電池について示 すグラフである。 図８と図９はそれぞれ、バージン電池の充電プロセスの開始時および完全に充 電された電池の充電曲線を示す線図である。 図10と11はそれぞれ、バージン電池の放電曲線および完全に充電された電池の 放電曲線を示す。 図12、は一定の低い充電電流で充電されている電池の充電曲線および温度曲線 を示す。 図13、14および15はそれぞれ、図12に示したのと同じ電池を、異なる値の実質 的に一定の充電電流で充電した場合の充電電圧曲線および温度曲線を示す。 図16は、0.1C/hの範囲内の一定の低い充電電流で試験充電を行った電池の充電 電圧曲線と温度曲線を示す。 図17は、1C/hの範囲内の一定の充電電流で試験充電を行った電池の充電電圧曲 線と温度曲線を示す。 図18、19および20は、異なる値の充電電流で充電されているNiCd電池の充電電 圧曲線、温度曲線および充電電圧曲線を示す。なおその充電プロセスは、本発明 の好ましい実施態様によって制御されている。 図21は、最初高い充電電流で充電されたニッケル金属水素化物電池（Nickel M etal Hydride battery）の充電電圧曲線、温度曲線および充電曲線を示す。 図22は、本発明の電池のブロック図である。 図23は、６個の電池槽を有し、一定電流で放電されているNiCd電池の各電池槽 の放電電圧曲線を示す。 図24は、６個の電池槽を有するNiCd電池に対して行った本発明の制御された放 電プロセスを示す。 図25は、６個の電池槽を有し、一定充電電流で充電されたNiCd電池の各電池槽 の充電電圧曲線と温度曲線を示す。 図26、27および28図は、本発明の電池システムの各種実施態様を示すブロック 図である。 図１はNiCd電池の典型的な充電シーケンスを示す。この曲線は、一定の充電電 流を用い、時間の関数として電池電圧を示す。曲線の全般的な形態はすべてのNi Cd電池について同じであるが、特定の電圧と時間の値は例えば実際の充電電流に よっておよび電池毎に変化する。 この曲線は、充電プロセスの各種段階を示す領域に分割することができる。図 １は、それぞれＡ、Ｂ、ＣおよびＤの標識を付けた４領域を示す。 Ａ領域は充電プロセスの開始領域である。充電プロセスが開始されると、電圧 は、充電を始める前の電池の充電状態によっていくぶん変化する。したがって、 この領域における電圧はかなり不定であり、それ故、この領域では適切な測定は 通常行わない。 Ｂは実際の充電期間を示し、この期間では充電電流が、化学的プロセスによっ て変換されてエネルギーとして電池内に蓄積 される。この期間では、電池の電圧はごくゆっくりと上昇する。領域Ｃでは、完 全充電状態が近づきそして電圧が一層急速に上昇し始める。期間Ｃの最後には、 電池の電池槽内に酸素が発生し始め、その結果電池の圧力と温度が上昇する。こ のことは、この場合電圧は温度係数が負数なので一層ゆっくり上昇することを意 味する。電池の電圧は、ＣとＤの領域間の遷移領域ではそれ以上上昇せずに、そ の最高値すなわちピーク値に到達する。 充電プロセスを領域Ｄにおいて続けると、電気とエネルギーは一般に熱に変換 されるので電池電圧は降下する。温度と圧力が上昇すると電池の破壊をもたらし その結果電池の容量が低下する。したがって期間Ｄが始まる時点で充電プロセス を中止することが有利である。 本発明は、電圧曲線が使用される充電電流および当該電池の“充電履歴”に応 答していくぶん変化しても、領域Ａ、ＢおよびＣ内での各種の充電パラメータ値 、例えば領域Ｃ内の特定の時点における電圧曲線の勾配および当該時点から充電 プロセスの最適中止時点までの時間差の間に密接な相関関係があるということが 試験によって見出されたことに基づいている。 上記の相関関係に関する情報が電子回路に記憶されていると、所定の時点で電 圧曲線の勾配を測定した後、どれ位の期間、電池の充電を続けるべきかしたがっ て充電プロセスの最適中止時点を計算もしくは決定することは比較的簡単である 。この計算をいくつもの連続した時点で実施すると、適切な中止時点に対して対 応する数の提案が得られる。図２は３回の測定を行った 例を示す。残りの充電期間ΔT1は時点T1で計算され、残りの充電期間ΔT2は時点 T2で計算され、および残りの充電期間ΔT3は時点T3で計算される。この図２では 三つの計算された中止時点は正確に同じ時点に生じている。しかし実際には、計 算された中止時点は、中止時点として得られるいくつかの提案値にわずかな差が 通常みられる。ここで述べる本発明の実施態様では、計算された中止時点の最初 の一つの時点になったときに充電中止を決断する。マイクロプロセッサが下記の 装置に組込まれているので、より精巧な中止規準を想定することができる。した がって例えば最後に計算された中止時点を重視することが可能である。例えばそ の後の計算値がすべて特定の値のまわりに集まったならば最初に計算されたいく つかの値はすてることができる。 上記のように、図１と２は、一定の充電電流を使用した場合の電池端子間の電 圧を時間の関数として示す。一定の充電電圧を用いて、充電電流を時間の関数と してプロットすると対応する典型的な曲線が得られ、充電プロセスにおける上記 の段階を示す再現可能な曲線が、充電電流も充電電圧も一定に維持されなくても 得られる。これらの曲線は先に述べたのと類似の方式で使用することができるこ とは分かるであろう。 他の種類の電池には、外観が異なる対応する曲線が得られる。それら曲線のい くつかには、実際の測定時点と最適の残りの充電時間との相関関係は、当該時点 における曲線の勾配と必ずしも関連していないが、曲線の他のパラメータ例えば 関連時点に おける絶対電圧と関連がある。 本発明の実施態様では電圧曲線の勾配は続けて例えば1/10秒毎に測定される。 各測定値に対して、残りの充電期間したがって中止時点に対する新しい提案値が 計算される。そしてプロセッサは、この値を他の値とともに記憶するか、または 充電プロセスをいつ中止すべきかをより精密に計算する場合に組込むことができ る。 他の実施態様では、限定した数の、曲線の勾配に対する参照値を予め記憶させ る。各々測定したときに、曲線の実際の勾配を参照値と比較し、その勾配が一つ の参照値を超えた時のみプロセッサは新しい中止時点を計算する。このようにし てプロセッサの計算時間が節約され、その結果は多くの場合、充分に満足すべき ものである。 上記のように、図１と２の曲線は一定の充電電流を用いて提供される。しかし 、別の可能な方法は、電圧の測定を行うたび毎に短時間充電電流を中断する方法 である。この方法によって全く一致した曲線が得られるが、その絶対電圧値は， その曲線が、電池の内部抵抗を通過する充電電流によってもたらされる電圧降下 を含まないので、わずかに低くなっている。この内部抵抗は一般に充電シーケン スの最後で増大するので、これの関与なしの電圧の測定値は電池の状態の一層正 確な尺度になる。 先に述べたように、充電電流が全充電操作中、たとえ一定に維持されなくても 再現性がある曲線が得られる。したがって本発明の原理は、充電が最初に、一定 の高電流で行われ、次いで この電流を、充電操作が終る時点に向かって低下させる充電法と充分に組合わせ ることができる。充電プロセスの最後の部分においてより低い充電電流を用いる ことによって、全充電時間を顕著に短くすることなしに、最適の中止時点を一層 正確に決定することができる。この方法は、充電プロセスの最初の部分における ごく簡単な電圧測定の実施と組合わすことができる。電圧が予め決められた値に 到達したとき、充電電流を低下させ、次いで曲線の勾配の測定を先に述べたのと 同様にして開始する。勿論、充電電流を一つの電圧値で低下させ次いで他の電圧 値で曲線の勾配の測定を開始することもできる。 図３はNiCd電池を充電する場合、本発明の方法の実施態様にしたがって得られ た典型的な充電曲線を示す。この電圧曲線は、最適の充電電流曲線と最適の電池 温度曲線を得るために、電池に印加される電圧が本発明にしたがって制御された 場合の電池の電圧を時間の関数として示す。この電池電圧曲線は、図１に類似し た充電プロセスの各種の段階を示す領域に分割することができる。図３はそれぞ れＡ、Ｂ、ＣおよびＤの標識を付けた４領域を示す。 Ａ領域は充電プロセスの開始領域である。この領域では、印加される電圧は、 電池に送られる充電電流が比較的低くなるように制御される。 Ｂ領域は、充電電流が電池内で変換されてエネルギーとして蓄積される実際の 充電期間を示す。この領域では、印加される電圧は、充電電流が実質的に同じ最 大値（関連する電池の種類 によって決定される）に維持されるように制御され、そして電池の端子間の電圧 はごくゆっくり上昇する。 Ｃ領域では、電池はその完全充電の状態に近づき、そして最大充電電流を維持 するため電池の端子間の電圧は、予め決められた最大値Vmaxに到達するまで一層 迅速に上昇し始める。なお最大値Vmaxは、電池の異なるタイプによって異なって おり、例えば先に述べたようにして決定することができる。 Ｄ領域では、印加される電圧は、電池端子間の測定電圧が最大限界値Vmaxに実 質的に維持されるように制御される。ＣとＤの領域では、電池槽の内部抵抗が増 大するので、Ｄ領域のように電池電圧が一定の場合、得られる充電電流は低下す る。領域Ｄでは電池の電圧が一定値に維持されるので、発生する温度上昇は比較 的低い。したがって充電電流によって電池槽に対して起こる破壊作用が最小限に とどめられる。 Vmaxに到達した時、時点Tmaxより前に、残りの充電期間が決定される。Tmaxの 時点で始まるかような残りの充電期間が経過したときその充電プロセスは中止さ れる。電池に送られる充電電流は、一定電圧の電圧源を変調するパルス幅で制御 される。 図３に示す電圧曲線は、ほとんど無負荷のNiCd電池の充電プロセスを示す。図 ４は、同じ電池を、異なる出発充電で充電する異なるコースを示す、六つの類似 の電圧曲線Ｖ₁〜Ｖ₆を示す。曲線Ｖ₁はほぼ完全に充電されている場合の電池の 充電プロセスを示し、そして曲線Ｖ₆はほとんど完全に放電されている場合の電 池の充電プロセスを示す。図４は、最大電圧Vmaxを得るのに 必要な充電期間が、電池の充電開始時の充電状態が低いと増大することを示して いる。また、Vmaxに到達してから充電プロセスが中止されるまでの期間である“ 残りの充電期間”は電池の充電開始時の充電状態が低いと増大するということも 図４から分かる。 電池の充電開始時の複数の異なる充電条件に対する当該タイプの電池の理想的 なもしくは望ましい参照電圧曲線についての情報は電子メモリ内に記憶させるこ とができる。実際の電圧曲線のコース例えば該曲線の勾配を記憶された参照値と 比較することによって、関連する参照電圧曲線およびそれに相関する“残りの充 電期間”を決定することができる。 電圧曲線の勾配は、例えば充電プロセス中に1/10秒毎に続けて測定することが できる。各測定値について記憶された参照勾配と比較して、“残りの充電期間” に対する新しい提案が決定される。測定された電池の電圧が記憶された最大電圧 Vmaxに到達すると、“残りの充電期間”の決定は取り消され、最後に決定された “残りの充電期間”の値が使用される。 図３と４に示すタイプの充電曲線が得られる本発明の方法の他の実施態様では 、電圧曲線の勾配に対する限られた数の参照値が予め記憶される。各測定時に、 曲線の実際の勾配をその参照値と比較し、その勾配が参照値の一つを超えたとき のみ新しい“残りの充電期間”値が決定される。 図３と４に示す曲線に対応する曲線は他のタイプの電池にも得られる。これら の曲線は外観が異なっているかもしれず、そ れらのいくつかについては、電圧Vmaxに到達する時間と最適な残りの充電期間と の相関関係は、当該電圧曲線の勾配と必ずしも関連がなく、関連する時点での絶 対電圧のような曲線の他のパラメータと関連がある。測定され記憶されるパラメ ータが多ければ多いほど、最適の残りの充電期間を決定するため、より精密な決 定を行うことができる。 図３と４に示すタイプの充電曲線が得られる本発明の方法のその外の実施態様 では、最大電圧値Vmaxに到達したときに電圧曲線の勾配を測定するとともに固定 した時間に電池の電圧を測定する。この実施態様では、その電圧値を電圧曲線の 勾配とともに、最適の残りの充電期間を一層精密に決定する際に組み込むことが できる。 図３と４に示す電圧曲線は、電池が充電されているときに電池の端子間の電圧 を測定することによってプロットした。しかし、別の可能な方法は、電圧を測定 する各時点に充電電流を短時間中断する方法である。この方法で全く類似した曲 線が得られるが、その曲線は、電池の内部抵抗を通過する充電電流によってもた らされる電圧降下を含んでいないので絶対電圧はわずかに低くなっている。この 内部抵抗は一般に充電シーケンスの最後に増大するので、この関与なしの電圧測 定値は、電池の状態の一層正確な尺度になる。 上記の実施態様では、曲線勾配は次のようにして測定される。各測定時点です なわち例えば1/10秒毎に電池の電圧を測定し、次いでこの電圧値を電子プロセッ サが記憶回路に記憶する。次 いでプロセッサは、この丁度測定された値と、例えば90秒前に測定された値との 差を計算し、次いでこの差は当該時点の曲線の勾配の尺度として利用される。こ の方式によって、例えば90秒間の期間にわたって測定された勾配の新しい値が10 秒間毎に得られる。 電圧の測定値が遷移現象などに影響されることがないように、電圧は好ましく は、前記の各測定時点の間に、一層多数回例えば100回測定される。これらの中 間測定値は各々プロセッサに記憶され、次いで実際の測定時点で、プロセッサは 、最後の測定時間から実施されてきた100回の中間測定の測定値の平均値を計算 する。 充電プロセスが上記のように中止されたとき、電池が充電器内に残されている 場合は電池の保守充電が行われる。この保守充電は、電流パルスを時間間隔をお いて電池を通過させて行われる。これらの電流パルスとその時間間隔は、他の方 法では起こる電池の自己放電を補償するように適応している。そのパルスは例え ば持続時間が15〜30秒で、続くパルス間の時間間隔は数時間である。 図５は本発明の装置の実施態様のブロック図を示す。220Vの電圧が通常のプラ グ１によってこの装置に加えられ、そしてその電圧は整流器のブロック２で9Vの 直流電圧に変換される。３は電流調整器を示し、この調整器は充電すべき電池に 端子４、５を通じて電流を送る。電池からの電流は、端子５と地絡抵抗器６を通 って整流回路２に戻る。電流調整器３はプロセッサ７ から制御ステージ８を通じて制御される。プロセッサ７はアナログ／ディジタル 変換器９によって電流と電圧を測定することができる。充電電流は抵抗器６の両 端間の電圧降下を測定することによって測定され、一方電池の電圧は端子４と５ で測定した電圧間の差として知ることができる。プロセッサ７はさらに記憶回路 10に接続され、この回路はｉ，ａで測定された電流と電圧の値および計算された 中止時点を記憶するのに用いられる。調整回路11は整流回路２からの電圧9Vから 直流電圧5Vを生成する。この5Vの電圧は回路７、９および10に送るのに用いられ る。電流調整器３はパルス幅変調によって制御され、そしてプロセッサ７が所望 の充電電流を常に電池に流す方式でパルス幅を制御する。プロセッサは先に述べ たように抵抗器６の両端間の電圧降下を測定することによって充電電流を測定す る。所望により、プロセッサは電流パルス間の時間間隔において電池の端子間の 電圧を測定することができる。したがって、この電圧測定値は、電池の内部抵抗 を充電電流が通過することによって起こる電圧降下による影響を受けない。 図６は図５に示す装置の実施態様の回路図である。図５のブロックは破線で示 し、図５に示したのと同じ参照番号をつけてある。整流器のブロック２は、変圧 器T1ならびに４個のダイオードD1、D2、D3およびD4からなる整流カップリングを 備えている。このブロックからの出力電圧は9Vの直流電圧であり、その一部が電 流調整器３に送られ、一部が調整回路11に送られる。電流調整器３はトランジス タQ4を備え、プロセッサIC１の制御 ステージ８を通じて制御される。この制御ステージ８は抵抗器R5、R6、R7および R8とトランジスタQ3を備えている。プロセッサの出力端子P1.1が高出力シグナル をもっている場合、トランジスタQ3が抵抗器R7とR8を有する分圧器によって導電 状態になる。したがって電流は分圧器R5とR6を通じて流れ、これら分圧器はQ4を 導電状態にし、その結果電流が電池に送られる。プロセッサの出力端子P1.1の出 力が低いと、トランジスタQ3とトランジスタQ3は非導電状態であるので電池に充 電電流は送られない。 アナログ／ディジタル変換器９は、集積回路IC2、抵抗器R2とR3および平滑コ ンデンサC4、C7を備えている。電池の電圧と充電電流を示す測定電圧はそれぞれ 集積回路IC2 内でディジタル情報に変換され、このディジタル情報はさらにプロ セッサの端子P1.2とP1.3に送られる。 この実施態様において、プロセッサの回路IC1 はプロセッサ７と記憶回路10を 備えている。さらにキャパシタC1、C2およびC3ならびにクリスタルX1がプロセッ サに接続されている。その他の点では、このプロセッサ回路の作動機構は一般に 従来どおりである。 調整回路11は、集積電圧調整器IC3 とキャパシタC5とC6を備えている。この回 路は5Vの直流電圧を回路IC1とIC2に送る。 上記回路は、充電電流を実質的に一定の値に維持するため電圧を制御したりも しくは実質的に一定の電圧を維持するため電池を充電中に電流を制御しまたはこ れらの方法を併用したりす ることを決定するのに使用される。 本願に記載されているようにして本発明によって再充電可能な電池を充電する 場合、充電プロセスは、予め決められた最大電圧値Vmaxに到達したとき“残りの 充電期間”中に電池の端子間で測定される電圧が一定値に維持されるように制御 される。特定のタイプの電池のVmaxは上記のようにして決定することができる。 しかしいくつかの電池は、このタイプの当該電池について決定された予め決め られた値Vmaxには決して到達しない。このことは、これらの電池の各種の欠陥も しくは異常が原因である。図７はこのような異常な電池の充電曲線を示す。充電 プロセスの第一期間では充電曲線は図３に示したのと同じ正常なコースを進む。 しかし電圧曲線はVmaxより低い電圧V'で平らになる。したがって、充電プロセス の中止時点は、充電電圧がVmaxに到達した時点に基づいて決定できない。このよ うな場合、最大充電電圧は別の方法で決定することができる。例えば電池電圧を 予め決められた時間間隔で測定し、次いでその測定値を比較する。測定された電 池電圧が最後の継続的な測定中に上昇せずそしてVmaxにはまだ到達しなかった場 合は、その最後に測定された電圧をこの電池の最大電圧V'と定義し、残りの充電 期間は、V'が最初に測定された時点から開始して決定される。 図８はバージン電池を試験充電した際の典型的な第一充電曲線を示し、図９は 完全に充電された電池を試験充電したときの対応する充電曲線を示す。電池を初 めて充電しなければならな いとき、または電池を充電することなく長期間にわたって保管した後初めて充電 しなければならないときは、充電プロセス中、電池内で起こるはずの化学反応は 始まるのがかなり遅い。このような電池の場合、上記の制御された高電流充電プ ロセスは使用できない。このような“バージン電池”の場合、充電プロセスは、 その電池が完全に充電されるのを保証するため、電池に対して、比較的長期間に わたって、比較的低いほとんど一定の電流を送って行わねばならない。それ故、 実際の充電プロセスを開始する前に、その電池は試験充電プログラムで充電され 、次いで上記の通常の充電プロセスによって短時間充電される。しかし、その開 始時の充電電流は比較的低くなければならず例えば1C/hの範囲内であり、次いで 4C/hの範囲内でもよい高い値まで上昇させる。なおC/hはいわゆるＣ−レートで ある。予め決められた短い期間、例えば数秒間の後、または電池端子間の電圧が Vmaxに到達したとき、充電プロセスを中止する。その電池は比較的高い放電電流 で放電される。図10は図８に示すようにして充電されたバージン電池の放電曲線 を示すグラフである。図11は図９に示すようにして充電された完全負荷電池の放 電曲線を示すグラフである。 図８は、バージン電池が非常に短い時間内で例えば10秒間より短い時間で電池 電圧Vmaxに到達することを示している。しかしその電池が受け入れる充電電流は 非常に低い。その結果、図10に示すように、図８にしたがって充電されたバージ ン電池は非常に短時間のうちに（この実施例では１秒間未満のうちに） 完全に放電される。電池を試験充電に付したときに図８と10に類似の曲線が得ら れた場合は、充電装置の制御システムはその電池をバージン電池として処理する よう命令され、そしてそれに続く充電プロセス中、電池が全容量まで充電される まで、比較的低いほとんど一定の例えば約0.2C/hの充電電流が電池に送られる。 完全負荷電池を試験充電すると、その電池の端子間の電圧は、図９に示すよう に、バージン電池と同じ期間内にVmaxに到達する。しかしバージン電池に送られ る充電電流と異なり、完全負荷電池に送られる充電電流は極めて迅速に増大する 。試験中、完全負荷電池を放電させると、ほとんど一定の高い電流が試験期間中 電池から流れ、同時に電池電圧は図11に示すようにかなり一定である。電池を試 験充電に付したときに図９と11に示したのと類似の曲線が得られた場合は、その 充電システムは、その電池を完全に充電された電池として処理するよう命令され る（これは充電プロセスが中止されることを意味する）。 あるいは、電圧曲線の変化率を充電試験中および放電試験中に測定してもよい 。電圧曲線の測定された変化率を参照値と比較することによって、電池の出発条 件を計算することができるので、充電プロセスは試験される電池に対して選択す ることができる。必要に応じて、試験プログラムには、所望の情報を得るため、 いくつもの続けて行う充電と放電の期間を設けてもよい。 電池に対して理想的な充電プロセスを選択するときは、充電 される電池のタイプに対して一組の参照パラメータをもっていることが必要であ る。したがって、新しいタイプの電池に対して一組の参照パラメータを決定もし くは選択する方法をもっていることが望ましい。 これらのパラメータとしては、電池電圧、充電電流と放電電流、電池の内部温 度と外側温度、および／または電池槽内の化学反応がある。 最も重要なパラメータの一つは、電池が完全に充電されたときの電池温度：Te mp（100%）である。この時点からさらに充電を行うと電池の温度が上昇して電池 が損傷する。 電池内の直列抵抗で散逸する熱から大きな影響を受けることなく、未知のタイ プの電池のTemp（100%）を測定するために、電池は、比較的低いほとんど一定の 充電電流を用いて、電池を確実に、完全充電させるため比較的長期間（数時間） 充電する。その電池が充電されたとき、実際、完全に充電されたか否かを試験す るため比較的長期間にわたって放電させる。完全に充電されていなかったならば 、新しい充電プロセスを高い充電電流で開始する。完全に充電されたいたならば 、新しい充電プロセスを同じ充電電流で開始するが、この場合、充電時間は短く する。この充電プロセスを中止したとき電池は完全に充電されたか否かを決定す るため再び放電させる。完全に充電されていたならば、同じ充電電流であるが充 電期間が一層短時間の新しい充電プロセスを開始する。完全に充電されていなか ったならば、同じ充電電流であるが充電期間が長い新しい充電プロセスを開 始する。これらの充電プロセスと放電プロセスは、最小充電時間：ｔ（100%）（ 電池が丁度完全に充電される時間）が見つけられるまで、同じ充電電流を用い新 しい充電期間で続ける。ｔ（100%）において電池の温度を測定すると、このタイ プの電池について所定の充電電流に対してTemp（100%）を見だすことができる。 ｔ（100%）において電池の端子間の電圧を測定することによって、ｖ（100%）の 値を見つけることができる。図12は、比較的低い充電電流を用いる典型的な充電 プロセスの場合の電圧と温度の値のコースを示す。図12において、充電電流は2C /hであり、ポイント：Temp（100%）とＶ（100%）を図に示した充電電圧と温度の 曲線上に示す。 Temp（100%）の値を求める他の方法としては、充電中に温度曲線の変化率を測 定する方法などを利用できると解すべきである。 本発明で用いる他の重要なパラメータは、関連する電池のタイプによって変化 する、予め決められた最大電圧Vmaxである。 図３に示すような高速充電プロセスを用いる場合、充電プロセスは次のように制 御される。すなわち、Vmaxに到達したとき残りの充電プロセス中、電圧は実質的 に一定の値に維持され、そしてVmaxに到達したときから出発して予め決められた 期間経過したときに充電プロセスに中止するよう制御される。 新しいタイプの電池のVmaxを決定するには、電池を、上記実施例に用いられた 充電電流よりわずかに高くほとんど一定の充電電流で充電して温度：Temp（100% ）を求める。電圧曲線の変 を測定して電池の温度と比較する。電圧の変化率がTemp（100%）においてプラ スの場合は、新しい充電プロセスをその前の電流よりわずかに高い新しい充電電 流で開始する。このプロセスは、Temp（100%）において測定される電圧変化率が ゼロになるかまたはわずかにマイナスになるまで繰返される。この方法は、図12 に示したのと同じ電池を用いて、充電電流が0.5C/hの場合を図13に示し、充電電 流が1C/hの場合を図14に示す。電圧の変化率が丁度ゼロになったかまたはわずか にマイナスになった充電プロセスについて測定したＶ（100%）の値は、このタイ プの電池のVmaxの値の優れた尺度であるので、選択されるVmaxの値は、Ｖ（100% ）のこの測定値にかなり近い値を選択すべきである。他の方法もVmaxの値を決定 するのに用いることができる。 図15は、最大充電電流4C/hおよび図13に示すＶ（100%）の測定値から決定した 最大充電電圧Vmaxを用いて、図12〜14に示したのと同じ電池に対して行った本発 明の制御された充電プロセスを示す。 ｔ（100%）、Temp（100%）およびＶ（100%）を上記のように測定することによ って、電圧、温度、電流および充電時間の参照値を示す一組の参照パラメータを 集めることができる。これらの参照値はすべて、Vmaxを計算する別の方法を含め て制御された充電プロセスに用いられる充電特性パラメータを決定するのに使用 できる。 本発明の他の実施態様によれば、制御された充電プロセスに 用いられる参照パラメータは、第一の分析充電プロセス次いで第二の分析充電プ ロセスを用いることによって、電池毎にまたは電池のタイプ毎に求めることがで きる。電池がいくつもの電池槽で構成されている場合、これらの分析充電プロセ スは、その電池の各槽に対する参照パラメータを決定するためにも用いることが できる。 第一分析充電プロセスを図16に示す。この分析充電プロセスにおいて、比較的 低くほとんど一定の充電電流を比較的長期間送り次いで電池温度および／または 電池の端子間電圧を調査することによって、最大電池充電温度差ΔＴが測定され る。この第一分析充電電流は、電池電圧の実質的な増大が充電プロセスの最初の ６時間に検出されないように低くなければならい。しかしこの充電電流は、充電 を約10時間行った後電池電圧が確実に上昇するのに充分に高くなければならず、 そして電池の容量の正確な値は、第一分析充電プロセスが行われる時点では分か っていないかもしれないが、充電電流は好ましくは約0.1C/hでなければならない 。第一分析充電電流の値が選択されたがその電池の電圧の上記必要条件が満たさ れなかった場合は、第一分析充電電流の新しい値を選択しなければならず次いで その分析充電プロセス全体を再び開始する。その電池は、いかなる分析充電プロ セスに付す場合でもその前に完全に放電させることが好ましい。 第一分析充電電流の正しい値が選択されたならば、その電池は数時間充電を行 った後完全に充電され、電池のそれ以上の温 度上昇は検出されない。したがって、最大充電温度差ΔＴは、測定された電池の 温度の最低値と最高値を比較することによってその電池について求めることがで きる。またその電池が完全に充電された状態になった時は電池の電圧についてそ れ以上の増大は全く検出されないことに注目すべきである。電池の各槽に対して 温度センサを利用できれば、その結果、電池の各槽に対して最大充電温度差を測 定することができる。 本発明の他の態様によって、充電される電池の容量の実際の値を求める方法が 提供される。またこの方法は第一分析充電プロセス中に次のようにして行われる 。すなわち、電池の温度および／または電圧の少なくとも二つの測定値を含む予 め決められた期間に、電池の温度および／または電池の電圧のそれ以上の増大が 検出されなかった時に、第一充電中止時点：ｔ（容量）を測定することによって 行われる。あるいは、ｔ（容量）は、電池の温度および／または電池の電圧の変 化が予め決められた期間に予め決められたレベルより下方に低下した時点として 決定することができる。第一分析充電プロセス中、電池に供給された電力を時点 ：ｔ（容量）（電池が完全に充電された時点に等しい）まで計算することによっ て、電池の容量の実際の値を求めることができる。 第二の充電プロセスを図17に示す。この分析充電プロセス中に、最大電池端子 間電圧が、第一分析充電プロセス中に測定された電池の実際の容量値に基づいた Ｃ−レートに等しい第二分析電流で電池にほとんど一定の第二分析充電電流を送 ることに よって測定される。第二分析充電プロセス中、端子間電圧および電池温度が調査 され、そして電池の温度が第一分析充電プロセス中に測定された最大電池充電温 度差ΔＴによって電池温度が上昇した時点で電池端子間で測定された値として、 最大端子電圧が決定される。端子間電圧を電池の各槽について調査する場合、最 大端子間電圧は、最大電池充電温度差において、または温度を各槽について個々 に調査する場合には電池槽の最大充電温度差において、電池の各槽に対して同じ 方法で測定することができる。 図18、19および20は、第一と第二の分析充電プロセス中に得られた結果にした がって充電プロセスが制御されている場合のNiCd電池の充電曲線を示す。したが って、第一分析充電プロセス中に測定された実際の電池容量値は、充電プロセス の最初の部分で電池に供給された充電電流を測定するときに利用できる。図18、 19および20では、この充電電流はそれぞれＣ−レートの２倍、３倍および４倍に 等しい。この充電プロセス中、電池端子間の電圧が調査され、そして第二分析充 電プロセス中に決定された最大電池端子間電圧Vmaxに到達したとき、充電プロセ スは、電圧が残りの充電プロセス中一定に保持されるように制御される。Vmaxに 到達した時点Tmaxにおいて、先に述べた考案にしたがって残りの充電期間が決定 され、この残りの充電期間が経過した時に充電プロセスは中止される。 しかし、残りの充電期間はTmaxの値によって決定することもできる。そして好 ましい実施態様では、残りの充電期間は、Tm axの値を、対応する残りの充電期間を含む記憶された参照値と比較し、次いでTm axの値に対応する残りの充電期間を選択することによって決定される。 電池を充電する際、電池の温度および／または充電電流が調査され、そして測 定された温度の上昇が第一分析充電プロセス中に測定された最大電池温度差に等 しくなったとき充電プロセスは中止される。あるいは、残りの充電期間中の予め 決められた期間に、充電電流のそれ以上の低下が検出されなかったときに、充電 プロセスは中止される。このことは、最初に非常に高い充電電流で充電されるニ ッケル金属水素化物電池の充電曲線を示す図21に示す。この場合Vmaxには非常に 早く到達し、その充電プロセスは、電池の端子間電圧がVmaxに一定に保持される よう制御され、その結果充電電流が低下し、次いで充電電流のそれ以上の低下が 全く検出されなくなったときに充電プロセスは中止される。 上記のように、電池はいくつもの電池槽を有している。これらの槽は直列に接 続され、そして得られる電池電圧は電池内の電池槽の数によってきまる。しかし 、電池槽の特性は電池内の槽毎に異なっているので、電池の放電と充電のプロセ スをほぼ完全に制御するには、電池の放電および／または充電を行っている間に 個々の各槽の電圧および／または温度を測定できると便利である。したがって、 本発明の態様で、少なくとも二つの電池槽を有しかつ各電池槽の電圧を測定する 手段を備えた電池が提供される。本発明の電池はさらに測定された電池槽の電圧 を記憶する情報手段を備えていてもよい。そして本発明の電池の好ましい実施態 様では、各電池槽は温度センサを備え、測定された温度は情報手段に記憶される 。図22は本発明の電池の好ましい実施態20のブロック図を示す。図22に示す電池 20は、それぞれに温度センサ27〜32を備えた６個の電池槽21〜26、ならびにEEPR OMおよび／または各電池槽端子間の電圧および／または各電池槽の温度を読み取 るマイクロプロセッサのような情報手段33を備えている。 特性は電池の各槽毎にばらついているので、放電中に電池槽電圧の降下が最大 である電池槽について放電プロセスを制御することが非常に重要である。このこ とを図23と24に示すが、これらの図は６個の電池槽を有し一定電流で放電されて いるNiCd電池の各電池槽の放電曲線を示す。図23において、電池の全電圧は、電 池槽の少なくとも一つの電圧降下を比較的大きくして非常に高度に放電させて電 池の放電を中止するために用いられている。その結果、この電池が続いて再充電 されるときにこの電池槽は完全には充電されず、電池の容量は低下する。この現 象は図24に示す放電プロセスによって回避できる。すなわちこの場合、その放電 プロセスは、電池槽電圧曲線のうちの最初の一つが予め決められたレベルまで降 下したときに電池の放電が中止されるよう制御されている。このレベルは0.8〜 １ボルトの範囲内にある。 同様に、充電プロセス中、同時には最大電池槽電圧に到達しない。このことは 図25に示す。すなわち図25はNiCd電池の放電 中の各電池槽の電池槽電圧曲線を示す。図25には、電池槽のなかの一つが他の電 池槽より早く最大電池槽電圧に到達したことが観察され、そして本発明の好まし い実施態様では、充電プロセスの残りの充電期間は、電池槽の電圧のうちの一つ が最初に最大電池槽電圧に到達した時点で、決定しなければならない。 図26、27および28に、本発明の電池システムの各種実施態様のブロック図を示 す。図26、電池40がEEPROMのような情報手段41を有しそして充電装置42がマイク ロプロセッサのような制御装置43を有するシステムを示す。しかし電池40の情報 手段41は図27に示すようにマイクロプロセッサのような制御装置を備えていても よい。図28は、充電制御装置が電池40の情報手段41の中に入っている実施態様を 示し、この場合、電池40は、電池の情報手段41によって制御される電源44に接続 することだけが必要である。 上記の第一および／または第二の分析充電プロセスは本発明の電池と接続して 用いられ、測定されたデータおよびパラメータは測定されおよび／または電池の 情報手段内に記憶されると解すべきである。あるいは、データは、特性のパラメ ータを、これらのパラメータを記憶するメモリを備えた充電装置に送るコンピュ ータシステムによって収集することができる。 また、上記本発明の方法は、ニッケルがカドミニウム電池のような一種類の電 池にのみ有効であるというわけではなく、他の種類の再充電可能な電池例えばリ チウム電池およびニッケル金属水素化物電池にも利用できると解すべきである。

【手続補正書】特許法第１８４条の８ 【提出日】１９９４年９月２７日 【補正内容】 請求の範囲 １．電源を電池の端子に接続し； 電池を充電するプロセスの少なくとも一部分において、充電プロセスの少なく とも一つの特性パラメータの値および／またはコースを調査し； 前記の少なくとも一つの充電パラメータの値および／またはコースを、異なる 種類の電池および／または異なる電池条件に対する理想的なもしくは望ましい充 電プロセスを示す記憶された参照パラメータの対応する値および／またはコース と比較し： 前記比較に基づいて、参照パラメータの前記の記憶されたセットの一つを選択 し；次いで 選択されたセットの一つ以上の参照パラメータに基づいて、電池を充電するプ ロセスの少なくとも一部を制御し、その制御が残りの充電期間を決定することか らなり、その残りの期間が経過したときに充電プロセスが中止されることからな る、 一対の端子を具備する再充電可能な電池を充電する方法であって； 残りの充電期間が、一般に、電池の端子間電圧が予め決められた最大値に到達 した時点のTmaxで決定されかつ残りの充電期間がTmaxの値によって決定されるこ とを特徴とする充電方法。 ２．第一の特性パラメータが、第二の前記特性パラメータが予め決められた所 望のコースをとるように、充電プロセスの少なくとも一部分において制御される 請求の範囲１記載の方法。 ３．前記の第一パラメータが充電電流であり、前記の第二パラメータが充電電 圧である請求の範囲２記載の方法。 ４．電池が少なくとも二つの電池槽を有し、電池の各槽の電圧を調査し、次い で電圧が最初に最大電池槽端子電圧に到達した電池槽の電圧に基づいて充電プロ セスの残りの期間を制御する請求の範囲１〜３のいずれか一つに記載の方法。 ５．残りの充電期間を、最大電圧に到達した時点Tmaxと、記憶された時間の参 照値および対応する残りの充電期間との比較に基づいて決定する請求の範囲１〜 ４のいずれか一つに記載の方法。 ６．前記の少なくとも一つの充電パラメータが、電池端子間の電位差、電池に 送られる充電電流、電池の内部温度、かようなパラメータの変化率、およびかよ うなパラメータおよび／または変化率の組合わせからなる群から選択される請求 の範囲１記載の方法。 ７．充電のプロセスが、電池の端子に印加される電圧を制御することによって 制御される請求の範囲１または６に記載の方法。 ８．電池に印加される電圧が、電池に加えられる充電電流を、充電プロセスの 大きな部分において、実質的に同じ最大値に維持するよう制御される請求の範囲 ７記載の方法。 ９．充電パラメータが測定できるように、充電プロセスを開始する前に電圧を 電池に短時間印加し、これらの測定の結果によって充電プロセスを開始すべきか 否かが決定される請求の範 囲６〜８のいずれか一つに記載の方法。 10．充電電流が、最初の期間中低いレベルに維持され、充電プロセスの後の期 間中高いレベルに上げられるように、電池に印加される電圧が制御される請求の 範囲７〜９のいずれか一つに記載の方法。 11．前記の少なくとも一つの充電パラメータの値を、充電中、短い時間間隔で 続けて測定し、その測定されたパラメータ値を対応する参照値と比較し、次いで 参照パラメータの関連するセットを、かような測定値と参照値との比較に基づい て選択する請求の範囲１および６〜10のいずれか一つに記載の方法。 12．経過した充電時間の関数としてのパラメータ値の変化率を、類似の参照値 と比較する請求の範囲11記載の方法。 13．パラメータ値を測定し次いでそのパラメータ値の変化率を均一な第一時間 間隔で測定し、変化率の各測定は第二の時間間隔で測定したパラメータ値に基づ いており、その第二の時間間隔 が第一の時間間隔の倍数の時間間隔である請求の 範囲11または12記載の方法。 14．電池に送られる充電電流が一定電圧電源を変調するパルス幅で制御される 請求の範囲１および6〜13のいずれか一つに記載の方法。 15．前記変化率の測定が、特性パラメータの測定値が予め決められた値を超え たときに開始される請求の範囲６〜14のいずれか一つに記載の方法。 16．各パラメータ値が、特定の期間内の複数の測定値の平均 値である請求の範囲１および６〜15のいずれか一つに記載の方法 。 17．充電期間が予め決められた最大期間に制限される請求の範囲１および６〜 16のいずれか一つに記載の方法。 18．測定されたパラメータ値の一つが、それぞれのパラメータの予め決められ た値を超えたときに、充電プロセスか中止される請求の範囲１および６〜17のい ずれか一つに記載の方法。 19．調査されたコースの前記の少なくとも一つの値が記憶された参照パラメー タの対応するコースまたは値のいずれかから著しく逸脱したときに充電プロセス が中止される請求の範囲１および６〜18のいずれか一つに記載の方法。 20．電池の充電の状態が、充電プロセスを中止した後、電池の端子に脈動電流 を送ることによって維持される請求の範囲１および６〜19のいずれか一つに記載 の方法。 21．電池が実際の充電プロセスの前に初期試験に付され、前記試験が、 第一試験充電電流を電池の端子に短い第一期間にわたって送ることによって電 池の試験充電を行い； 少なくとも一つの試験充電パラメータを、試験充電プロセスの少なくとも一部 分においてまたはその終了時に調査または測定し； 続いて電池を短い第二期間にわたって試験放電させ；次いで 少なくとも一つの試験放電パラメータを、試験放電プロセスの少なくとも一部 分においてまたはその終了時に調査または測 定し、実際の充電プロセスの少なくとも最初の部分を、試験充電プロセスおよび ／または試験放電プロセス中になされた調査または測定に基づいて制御する； ことからなる請求の範囲１および6〜21のいずれか一つに記載の方法。 22．電池の端子に予め決められた試験充電電圧を印加することによって電池を 試験充電し、電池の充電電流、放電電流および／または温度を調査または測定す る請求の範囲21記載の方法。 23．試験充電電圧を徐々にまたは段階的に上昇させる請求の範囲22記載の方法 。 24．試験充電および試験放電の手順を１回以上繰り返す請求の範囲22または23 に記載の方法。 25．電池を電源に接続する接続手段； 電池を充電するプロセスの少なくとも一部分において充電プロセスの少なくと も一つの特性パラメータの値および／またはコースを調査する手段； 異なるタイプの電池および／または異なる電池の条件に対する理想的なまたは 望ましい充電プロセスを示す参照パラメータの複数の値および／またはコースを 記憶する記憶手段； 前記の少なくとも一つの充電パラメータの値および／またはコースを、記憶さ れた参照パラメータの値および／またはコースと比較し、次いで前記比較に基づ いて、参照パラメータの前記の記憶されたセットの一つを選択する手段；および 電池を充電するプロセスの少なくとも一部を、選択された セットの一つ以上の参照パラメータに基づいて制御する手段； 前記制御手段が残りの充電期間を決定し、および前記の残りの充電期間が経過 したとき充電プロセスを中止するよう構成されている 充電可能な電池の充電装置であって； 残りの充電期間は、一般に、電池の端子間電圧が予め決められた最大値に到達 した時点のTmaxで決定され、かつ残りの充電期間はTmaxの値によって決定される ことを特徴とする充電装置。 26．電池の端子を電源に接続し； 第一試験充電電流を、電池の端子に短い第一期間にわたって送ることにより電 池を最初に試験充電し； 試験充電プロセス中の少なくとも一部分においてまたはその終了時に少なくと も一つの試験パラメータを調査もしくは測定し； 続いて短い第二期間にわたって電池を試験放電させ； 試験放電プロセス中の少なくとも一部分においてまたはその終了時に少なくと も一つの試験放電パラメータを調査もしくは測定し、 試験充電プロセスおよび／または試験放電プロセスの前記調査または測定に基 づいて少なくとも一つの充電パラメータのコースもしくは値を選択もしくは決定 し；および 続いて電池を少なくとも部分的に充電し、この部分充電が前記の少なくとも一 つの充電パラメータに対して選択されたコースもしくは値に実質的にしたがって 行われるように電池充電プロセスが制御されている； ことからなる一対の端子を具備する再充電可能な電池を充電する方法であって ； 充電プロセスの制御が、電池の端子電圧が予め決められた最大電圧に到達した ときに残りの充電期間を決定することからなり、充電プロセスが、前記残りの期 間が経過したときに中止されることを特徴とする充電方法。 27．電池の端子に予め決められた試験充電電圧を印加することによって電池を 試験充電し、電池の充電電流、放電電流および／または温度を調査もしくは測定 する請求の範囲26記載の方法。 28．試験充電電圧を徐々にまたは段階的に上げる請求の範囲27記載の方法。 29．試験充電プロセスおよび試験放電プロセスを一回以上繰り返す請求の範囲27または28 記載の方法。 30．電池に送られる試験充電電流が比較的低い請求の範囲26〜29のいずれか一 つに記載の方法。 31．電池が、前記の少なくとも部分的な充電に続いてさらに充電され、その追 加の充電が、 電池を充電するプロセスの少なくとも一部分において、充電プロセスの少なく とも一つの特性パラメータの値および／またはコースを調査し； 前記の少なくとも一つの充電パラメータの値および／またはコースを、異なる 種類の電池および／または異なる電池条件に対する理想的なもしくは望ましい充 電プロセスを示す記憶され た参照パラメータの対応する値および／またはコースと比較し； 前記比較に基づいて、参照パラメータの前記の記憶されたセットの一つを選択 し；次いで 選択されたセットの一つ以上の参照パラメータに基づいて、電池を充電するプ ロセスの少なくとも一部分を制御する； ことからなる請求の範囲26〜30のいずれか一つに記載の方法。 32．前記の少なくとも一つの充電パラメータが、電池の端子間の電位差、電池 に送られる充電電流、電池の内部温度、かようなパラメータの変化率、およびか ようなパラメータおよび／または変化率の組合わせからなる群から選択される請 求の範囲31記載の方法。 33．充電するプロセスか、電池の端子に印加される電圧を制御することによっ て制御される請求の範囲31または32に記載の方法。 34．電池に印加される電圧が、電池に送られる充電電流を充電プロセスの大き な部分において実質的に同じ最大値に維持するように制御される請求の範囲33記 載の方法。 35．充電パラメータを測定できるように、充電プロセスを開始する前に、電圧 を短時間電池に加え、これらの測定結果によって充電プロセスを開始すべきか否 かが決定される請求の範囲32〜34のいずれか一つに記載の方法。 36．充電電流が、充電プロセスの初めの期間において低いレベルに低く保持さ れ、および充電プロセスの後の期間において 高いレベルに上げられるように、電池に印加される電圧が制御される請求の範囲33〜35 のいずれか一つに記載の方法。 37．前記の少なくとも一つの充電パラメータの値を充電中、短い時間間隔で続 けて測定し、その測定されたパラメータ値を対応する参照値と比較し、次いで参 照パラメータの関連するセットを、かような測定値と参照値との比較に基づいて 選択する請求の範囲31〜36のいずれか一つに記載の方法。 38．経過した充電時間の関数としてのパラメータ値の変化率を類似の参照値と 比較する請求の範囲37記載の方法。 39．パラメータ値を測定し、次いでそのパラメータ値の変化率を均一な第一時 間間隔で測定し、変化率の各測定は第二時間間隔で測定したパラメータ値に基づ いたものであり、その第二時間間隔が第一時間間隔の倍数の時間間隔である請求 の範囲37または38に記載の方法。 40．電池に送られる充電電流を、一定の電圧の電源を変調するパルス幅によっ て制御する請求の範囲31〜39のいずれか一つに記載の方法。 41．前記変化率の測定を、特性パラメータの測定値が予め決められた値を超え たときに開始する請求の範囲32〜40のいずれか一つに記載の方法。 42．各パラメータ値が、特定の期間内の複数の測定値の平均値である請求の範 囲21〜41のいずれか一つに記載の方法。 43．充電期間が予め決められた最大期間に制限される請求の範囲31〜42のいず れか一つに記載の方法。 44．充電プロセスが、測定されたパラメータ値の中の一つがそれぞれのパラメ ータに対する予め決められた値を超えた時に中止される請求の範囲31〜43のいず れか一つに記載の方法。 45．調査された前記の少なくとも一つの値もしくはコースが、記憶された参照 パラメータの対応するコースもしくは値のいずれかから著しく逸脱したときに、 充電プロセスが中止される請求の範囲31〜44のいずれか一つに記載の方法。 46．電池の充電の状態が、充電プロセスを中止した後、電池の端子に脈動電流 を送ることによって維持される請求の範囲31〜45のいずれか一つに記載の方法。 47．電池の端子に予め決められた試験充電電圧を印加することによって電池を 試験充電し、電池の充電電流、放電電流および／または温度を調査または測定す る請求の範囲31〜46のいずれか一つに記載の方法。 48．試験充電電圧を徐々にまたは段階的に上昇させる請求の範囲47記載の方法 。 49．試験充電および試験放電の手順を１回以上繰り返す請求の範囲47または48 に記載の方法。 50．電池を電源に接続する接続手段； 第一試験充電電流を電池の端子に短い第一期間にわたって送ることによって電 池の試験充電を最初に行う手段； 少なくとも一つの試験充電パラメータを、試験充電プロセスの少なくとも一部 分においてまたはその終了時に調査または測定する手段； 電池を、短い第二期間にわたって試験放電させる手段； 少なくとも一つの試験放電パラメータを、試験放電プロセスの少なくとも一部 分においてまたはその終了時に調査または測定する手段； 少なくとも一つの充電パラメータのコースを、試験充電プロセスおよび／また は試験放電プロセスの前記調査または測定に基づいて選択または決定する手段； および 前記の少なくとも一つの充電パラメータに対して選択されたコースに実質的に したがって電池を少なくとも部分的に充電するプロセスを制限する手段； からなる再充電可能な電池の充電装置であって； 前記制御手段が、電池の端子間電圧が予め決められた最大電圧に到達したとき に、残りの充電期間を決定するよう構成され、および前記制御手段がさらに、前 記の残りの期間が経過したとき充電プロセスを中止するよう構成されていること を特徴とする充電装置。 51．電池を試験充電する手段が、電池の端子に予め決められた試験充電電圧を 印加するよう構成され、調査する手段が、電池の充電電流、放電電流および／ま たは温度を調査または測定するよう構成されている請求の範囲50記載の装置。 52．試験充電手段が、試験充電電圧を徐々にまたは段階的に上げるよう構成さ れている請求の範囲51記載の装置。 53．比較的低い充電電流を電池に送ることによって電池を試験充電し、そして その充電電流は、一つ以上の充電パラメータ の増大が試験充電中に得られるようなレベルであり、かつ一つ以上の充電パラメ ータの増大が試験充電中に得られるような期間中に送られ；次いで 電池および／または電池槽の温度、内圧、および充電電圧もしくは端子電圧か らなる前記充電パラメータの少なくとも一つについて最大値を決定する； ことからなる容量Ｃを有する再充電可能な電池を充電するプロセスを決定する 方法であって； 電池が前記試験充電中に実質的に完全に充電された状態まで充電され、単一も しくは複数の充電パラメータの単一もしくは複数の最大値 が試験充電中決定され 、および高速の次の充電プロセスが、決定された単一もしくは複数の最大値を超 えないように制御されることを特徴とする方法。 54．電池および／または電池槽の温度の最高値が、前記の特定の期間の試験充 電中における最高と最低の温度の差である請求の範囲53記載の方法。 55．電池に送られる試験充電電流が、0.1〜0.3C/hで好ましくは0.2〜0.25C/h であり、そしてC/hはＣ−レートである請求の範囲53または54記載の方法。 56．電池に送られる試験充電電流が0.75〜1.5C/hで好ましくは約１C/hであり 、そしてC/hはＣ−レートである請求の範囲53または54に記載の方法。 57．充電電圧または端子電圧の最大値が、試験充電電流を特定の期間電池に送 ったときに得られる最大電圧として決定され る請求の範囲56記載の方法。 58．電池を低速で少なくとも部分的に充電し続いて少なくとも一回放電した後 に前記試験充電を行い、次いで前記の少なくとも一つの最大パラメータの最大値 を決定する請求の範囲53〜57のいずれか一つに記載の方法。 59．電池もしくは電池槽の温度のような前記充電パラメータの少なくとも一つ が上昇しそしてその外の必須パラメータの変化が検出されなかったような長期間 にわたって、比較的低い試験充電電流を電池に送る請求の範囲53〜55のいずれか 一つに記載の方法。 60．第一充電中止時点を、パラメータ値のそれ以上の上昇が予め決められた期 間に検出されなかったときに決定する請求の範囲59記載の方法。 61．第一充電中止時点に到達するまで、試験充電中に電池に送られた第一充電 電力の合計量を計算もしくは測定することによって、電池の容量値を求める請求 の範囲60記載の方法。 62．最大値が決定される充電パラメータが、電池またはその槽の充電電圧およ び／または端子間電圧からなり、 前記試験充電が、決定もしくは測定がなされた容量値に基づいたＣ−レートに 実質的に等しい第二試験充電電流で電池が充電される第二試験充電プロセスから なる請求の範囲61記載の方法。 63．試験充電中に測定された最高温度と最低温度の前記の差だけ、電池もしく は電池槽の温度が上昇した時点で、電池もし くは電池槽の端子間で測定された電圧として、最大電圧が決定される請求の範囲62 記載の方法。 64．電池が、試験充電を開始する前に実質的に放電される請求の範囲53〜63の いずれか一つに記載の方法。 65．電池が、前記の次の充電プロセスの一部において、実質的に一定の充電電 流で充電され、前記の実質的に一定の充電電流が、決定もしくは測定された容量 値に基づいたＣ−レートの数倍であり； 電池または電池槽の端子間の電圧が調査され；および 電池または電池槽の最大端子電圧に、時点Tmaxにおいて到達したとき、電池ま たは電池槽の電圧を、充電プロセスの残りの期間にわたって実質的に一定に維持 するように充電プロセスが制御される； 請求の範囲62〜64のいずれか一つに記載の方法。 66．電池が少なくとも二つの電池槽を有し、電池の各槽の電圧を調査し、次い で電圧が最初に最大電池槽端子電圧に到達した電池槽の電圧に基づいて充電プロ セスの残りの期間を制御する請求の範囲65記載の方法。 67．残りの充電期間の中止時点が、充電電流を調査し次いで、充電電流のそれ 以上の低下が予め決められた期間に全く検出されなかったときに充電プロセスを 中止することによって決定される請求の範囲65または66に記載の方法。 68．次の充電プロセスが時点Tstopで中止され、残りの充電期間：Tstop-Tmax が、電池または電池槽の端子間の最大電圧に 到達した時点Tmaxで一般に決定される請求の範囲65または66記載の方法。 69．残りの充電期間が、電池または電池槽の端子間電圧のコースと記憶された 参照電圧のコースとの比較に基づいて決定される請求の範囲65、66または68に記 載の方法。 70．残りの充電期間がTmaxの値によって決定される請求の範囲68または69に記 載の方法。 71．中止時点Tstopおよび残りの充電期間が、最大電圧に到達した時点Tmaxと 、記憶された時間の参照値および対応する残りの充電期間との比較に基づいて決 定される請求の範囲68〜70のいずれか一つに記載の方法。 72．電池または電池槽の最高温度と最低温度の差が試験充電中に測定された最 大値を超えたときに、次の充電プロセスを中止する請求の範囲65〜71のいずれか 一つに記載の方法。 73．一対の電池端子および電池についての情報を入れる情報手段を有する再充 電可能な電池；ならびに 一対の充電器端子、電池の端子が充電器の端子と導電性接触を行うように電池 と充電装置とを取り外し可能に相互に接続する手段および電池の情報手段から情 報を受け入れる情報受け入れ手段を有する充電装置； からなり、電池の充電が前記情報に基づいて制御される電池システムであって ； 情報手段に入っている電池の情報に、請求の範囲53〜64のいずれか一つに記載 の方法によって決定された充電パラメータの 少なくとも一つの最大値が含まれていることを特徴とする電池システム。 74．さらに、情報受け入れ手段が受け入れた情報に基づいて充電プロセスを制 御する制御手段を有する請求の範囲73記載の電池システム。 75．一対の電池端子、ならびに対応する電池充電装置の適切な情報受け入れ手 段が検出または読み取りを行うことができる形態で、電池の情報を入れる情報手 段を有する、請求の範囲73または74に記載の電池システムに用いる再充電可能な 電池。 76．情報手段が電池の情報を記憶する電子メモリを備えている請求の範囲75記 載の電池。 77．電池の情報が、電池のタイプ、電池の容量、電池のその外の仕様、電池の 充電状態、各種電池槽の条件、最後の充電プロセス、最後の放電プロセス、最後 の充電プロセスおよび／または最後の放電プロセス以後の経過時間、充電パラメ ータのアルゴリズム、および／または電池の内圧に関する情報からなる請求の範 囲75または76に記載の電池。 78．さらに、充電プロセスを制御する制御手段を有する請求の範囲76または77 記載の電池。 79．制御手段が、情報手段から受け入れた情報に応答して電池の個々の槽の充 電を制御するよう構成されている請求の範囲78記載の電池。 80．さらに、メモリからの情報を表示する電子表示器を有する請求の範囲76〜 79 のいずれか一つに記載の電池。 81．情報手段が電池の温度を検出する温度センサを備えている請求の範囲73記 載の電池システム。 82．充電電流および／または充電電圧が、温度センサで検出された温度が低い ときに最初に上昇する請求の範囲73記載の電池システム。 83．さらに、少なくとも二つの電池槽と各電池槽の電圧を測定する手段、およ び情報手段内に、測定された電池槽の電圧の情報を記憶する手段を具備する請求 の範囲75〜80のいずれか一つに記載の再充電可能な電池。 84．情報手段がさらにマイクロプロセッサを具備している請求の範囲83記載の 電池。 85．情報手段が電池の温度を検出する温度センサを具備している請求の範囲75 〜80 のいずれか一つに記載の電池。 86．電源に電池の端子を接続し； 充電プロセスの一部分において実質的に一定の充電電流で電池を充電し、その 実質的に一定の充電電流が予め決定されたかまた測定された容量値に基づいたＣ −レートの数倍であり ； 電池または電池槽の端子の電圧を調査し、充電プロセスの残りの期間中、電池 または電池槽の電圧を実質的に一定に維持するように、電池または電池槽の最大 端子電圧に時点Tmaxに到達したときに、充電プロセスを制御することからなる、 電池または電池槽の端子を有する再充電可能な電池の充電方法であって； 充電プロセスが時点Tstopで中止され、充電プロセスの残り の充電期間：Tstop-Tmaxが、電池または電池槽の最大端子電圧に到達した時点Tm axで一般に決定され、かつ充電プロセスの残りの充電期間がTmaxの値によって決 定されることを特徴とする充電方法。 87．電池が少なくとも二つの電池槽を有し、電池の各槽の電圧を調査し、そし て充電プロセスの残りの期間を、電圧が最初に最大電池槽端子電圧に到達した電 池槽の電圧に基づいて制御する請求の範囲86記載の方法。 88．残りの充電期間を、電池または電池槽の端子電圧コースと記憶された参照 電圧コースとの比較に基づいて決定する請求の範囲86または87に記載の方法。 89．中止時点Tstopおよび残りの充電期間が、最大電圧に到達した時点のTmax と、記憶された時間の参照値および対応する残りの充電期間との比較に基づいて 決定される請求の範囲86〜88のいずれか一つに記載の方法。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＤＥ， ＤＫ，ＥＳ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，ＬＵ，Ｍ Ｃ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ，ＣＦ，ＣＧ ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ， ＴＤ，ＴＧ)，ＡＵ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ， ＣＺ，ＦＩ，ＨＵ，ＪＰ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＫ，Ｍ Ｇ，ＭＮ，ＭＷ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ ，ＳＫ，ＵＡ，ＵＳ，ＶＮ 【要約の続き】 いる電池および電池システムに関する。かような情報手 段は例えば電子メモリまたはマイクロプロセッサであ る。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．電源を電池の端子に接続し； 電池を充電するプロセスの少なくとも一部分において、充電プロセスの少なく とも一つの特性パラメータの値および／またはコースを調査し； 前記の少なくとも一つの充電パラメータの値および／またはコースを、異なる 種類の電池および／または異なる電池条件に対する理想的なもしくは望ましい充 電プロセスを示す記憶された参照パラメータの対応する値および／またはコース と比較し； 前記比較に基づいて、参照パラメータの前記の記憶されたセットの一つを選択 し；次いで 選択されたセットの一つ以上の参照パラメータに基づいて、電池を充電するプ ロセスの少なくとも一部を制御する； ことからなる一対の端子を具備する再充電可能な電池を充電する方法。 ２．第一の特性パラメータが、第二の前記特性パラメータが予め決められた所 望のコースをとるように、充電プロセスの少なくとも一部分において制御される 請求の範囲１記載の方法。 ３．前記の第一パラメータが充電電流であり、前記の第二パラメータが充電電 圧である請求の範囲２記載の方法。 ４．電池の端子を電源に接続し； 第一試験充電電流を、電池の端子に短い第一期間にわたって 送ることにより電池を最初に試験充電し； 試験充電プロセス中の少なくとも一部分においてまたはその終了時に少なくと も一つの試験パラメータを調査もしくは測定し； 続いて短い第二期間にわたって電池を試験放電させ； 試験放電プロセス中の少なくとも一部分においてまたはその終了時に少なくと も一つの試験放電パラメータを調査もしくは測定し、 試験充電プロセスおよび／または試験放電プロセスの前記調査または測定に基 づいて少なくとも１つの充電パラメータのコースもしくは値を選択もしくは決定 し；および 続いて前記の少なくとも一つの充電パラメータに対して選択されたコースもし くは値に実質的にしたがって電池を少なくとも部分的に充電する； ことからなる一対の端子を具備する再充電可能な電池を充電する方法。 ５．電池の端子に予め決められた試験充電電圧を印加することによって電池を 試験充電し、電池の充電電流、放電電流および／または温度を調査もしくは測定 する請求の範囲４記載の方法。 ６．試験充電電圧を徐々にまたは段階的に上げる請求の範囲５記載の方法。 ７．試験充電プロセスおよび試験放電プロセスを一回以上繰り返す請求の範囲 ５または６記載の方法。 ８．電池に送られる試験充電電流が比較的低い請求の範囲４〜７のいずれか一 つに記載の方法。 ９．電池が、前記の少なくとも部分的な充電に続いてさらに充電され、その追 加の充電が、 電池を充電するプロセスの少なくとも一部分において、充電プロセスの少なく とも一つの特性パラメータの値および／またはコースを調査し； 前記の少なくとも一つの充電パラメータの値および／またはコースを、異なる 種類の電池および／または異なる電池条件に対する理想的なもしくは望ましい充 電プロセスを示す記憶された参照パラメータの対応する値および／またはコース と比較し； 前記比較に基づいて、参照パラメータの前記の記憶されたセットの一つを選択 し；次いで 選択されたセットの一つ以上の参照パラメータに基づいて、電池を充電するプ ロセスの少なくとも一部分を制御する； ことからなる請求の範囲４〜８のいずれか一つに記載の方法。 10．前記の少なくとも一つの充電パラメータが、電池の端子間の電位差、電池 に送られる充電電流、電池の内部温度、かようなパラメータの変化率、およびか ようなパラメータおよび／または変化率の組合わせからなる群から選択される請 求の範囲１または９に記載の方法。 11．充電するプロセスが、電池の端子に印加される電圧を制御することによっ て制御される請求の範囲１、９または10に記 載の方法。 12．電池に印加される電圧が、電池に送られる充電電流を充電プロセスの大き な部分において実質的に同じ最大値に維持するように制御される請求の範囲11記 載の方法。 13．充電パラメータを測定できるように、充電プロセスを開始する前に、電圧 を短時間電池に加え、これらの測定結果によって充電プロセスを開始すべきか否 かが決定される請求の範囲10〜12のいずれか一つに記載の方法。 14．充電電流が、充電プロセスの初めの期間において低いレベルに低く保持さ れ、および充電プロセスの後の期間において高いレベルに上げられるように、電 池に印加される電圧が制御される請求の範囲11〜13のいずれか一つに記載の方法 。 15．充電時間の残りの期間が、前記の少なくとも一つの特性パラメータの値が 単数もしくは複数の特定の予め決められた条件を満たしたときに前記比較に基づ いて決定され、充電プロセスが、前記の残りの期間が経過したときに中止される 請求の範囲１および９〜14のいずれか一つに記載の方法。 16．残りの期間が、特性パラメータが予め決められた値になったときに決定さ れる請求の範囲15記載の方法。 17．残りの期間が、電池の端子に印加される電圧が予め決められた最大値に到 達したときに決定される請求の範囲16記載の方法。 18．前記の少なくとも一つの充電パラメータの値を充電中、短い時間間隔で続 けて測定し、その測定されたパラメータ値を 対応する参照値と比較し、次いで参照パラメータの関連するセットを、かような 測定値と参照値との比較に基づいて選択する請求の範囲１および９〜17のいずれ か一つに記載の方法。 19．経過した充電時間の関数としてのパラメータ値の変化率を類似の参照値と 比較する請求の範囲18記載の方法。 20．パラメータ値を測定し、次いでそのパラメータ値の変化率を均一な第一時 間間隔で測定し、変化率の各測定は第二時間間隔で測定したパラメータ値に基づ いたものであり、その第二時間間隔が第一時間間隔の倍数の時間間隔である請求 の範囲18または19に記載の方法。 21．電池に送られる充電電流を、一定の電圧の電源を変調するパルス幅によっ て制御する請求の範囲１および９〜20のいずれか一つに記載の方法。 22．前記変化率の測定を、特性パラメータの測定値が予め決められた値を超え たときに開始する請求の範囲10〜21のいずれか一つに記載の方法。 23．各パラメータ値か、特定の期間内の複数の測定値の平均値である請求の範 囲１および９から22のいずれか一つに記載の方法。 24．充電期間が予め決められた最大期間に制限される請求の範囲１および９〜 23のいずれか一つに記載の方法。 25．充電プロセスが、測定されたパラメータ値の中の一つがそれぞれのパラメ ータに対する予め決められた値を超えた時に中止される請求の範囲１および９〜 24のいずれか一つに記載の 方法。 26．調査された前記の少なくとも一つの値もしくはコースが、記憶された参照 パラメータの対応するコースもしくは値のいずれかから著しく逸脱したときに、 充電プロセスが中止される請求の範囲１および９〜25のいずれか一つに記載の方 法 27．電池の充電の状態が、充電プロセスを中止した後、電池の端子に脈動電流 を送ることによって維持される請求の範囲１および９〜26のいずれか一つに記載 の方法。 28．電池が実際の充電プロセスの前に初期試験に付され、前記試験が、 第一試験充電電流を電池の端子に短い第一期間にわたって送ることによって電 池の試験充電を行い； 少なくとも一つの試験充電パラメータを、試験充電プロセスの少なくとも一部 分においてまたはその終了時に調査または測定し； 続いて電池を短い第二期間にわたって試験放電させ；次いで 少なくとも一つの試験放電パラメータを、試験放電プロセスの少なくとも一部 分においてまたはその終了時に調査または測定し、実際の充電プロセスの少なく とも最初の部分を、試験充電プロセスおよび／または試験放電プロセス中になさ れた調査または測定に基づいて制御する； ことからなる請求の範囲１および９〜27のいずれか一つに記載の方法。 29．電池の端子に予め決められた試験充電電圧を印加するこ とによって電池を試験充電し、電池の充電電流、放電電流および／または温度を 調査または測定する請求の範囲28記載の方法。 30．試験充電電圧を徐々にまたは段階的に上昇させる請求の範囲29記載の方法 。 31．試験充電および試験放電の手順を１回以上繰り返す請求の範囲29または30 に記載の方法。 32．電池を電源に接続する接続手段； 電池を充電するプロセスの少なくとも一部分において充電プロセスの少なくと も一つの特性パラメータの値および／またはコースを調査する手段； 異なるタイプの電池および／または異なる電池の条件に対する理想的なまたは 望ましい充電プロセスを示す参照パラメータの複数の値および／またはコースを 記憶する記憶手段； 前記の少なくとも一つの充電パラメータの値および／またはコースを、記憶さ れた参照パラメータの値および／またはコースと比較し、次いで前記比較に基づ いて、参照パラメータの前記の記憶されたセットの一つを選択する手段；および 電池を充電するプロセスの少なくとも一部を、選択されたセットの一つ以上の 参照パラメータに基づいて制御する手段； からなる、充電可能な電池の充電装置。 33．電池を電源による接続する接続手段； 第一試験充電電流を電池の端子に短い第一期間にわたって送ることによって電 池の試験充電を最初に行う手段； 少なくとも一つの試験充電パラメータを、試験充電プロセス の少なくとも一部分においてまたはその終了時に調査または測定する手段； 電池を、短い第二期間にわたって試験放電させる手段； 少なくとも一つの試験放電パラメータを、試験放電プロセスの少なくとも一部 分においてまたはその終了時に調査または測定する手段； 少なくとも一つの充電パラメータのコースを、試験充電プロセスおよび／また は試験放電プロセスの前記調査または測定に基づいて選択または決定する手段； および 前記の少なくとも充電パラメータに対して選択されたコースに実質的にしたが って電池を少なくとも部分的に充電するプロセスを制御する手段； からなる再充電可能な電池の充電装置。 34．電池を試験充電する手段が、電池の端子に予め決められた試験充電電圧を 印加するよう構成され、調査する手段が、電池の充電電流、放電電流および／ま たは温度を調査または測定するよう構成されている請求の範囲33記載の装置。 35．試験充電手段が、試験充電電圧を徐々にまたは段階的に上げるよう構成さ れている請求の範囲34記載の装置。 36．一対の電池端子および電池についての情報を入れる情報手段を有する再充 電可能な電池；ならびに 一対の充電器端子、電池の端子が充電器の端子と導電性接触を行うように電池 と充電装置とを取り外し可能に相互に接続する手段および電池の情報手段から情 報を受け入れる情報受け入 れ手段を有する充電装置； からなり、電池の充電が前記情報に基づいて制御される電池システム。 37．さらに、情報受け入れ手段が受け入れた情報に基づいて充電プロセスを制 御する制御手段を有する請求の範囲36記載の電池システム。 38．一対の電池端子、ならびに対応する電池充電装置の適切な情報受け入れ手 段が検出または読み取りを行うことができる形態で、電池の情報を入れる情報手 段を有する、請求の範囲36または37に記載の電池システムに用いる再充電可能な 電池。 39．情報手段が電池の情報を記憶する電子メモリを備えている請求の範囲38記 載の電池。 40．電池の情報が、電池のタイプ、電池の容量、電池のその外の仕様、電池の 充電状態、各種電池槽の条件、最後の充電プロセス、最後の放電プロセス、最後 の充電プロセスおよび／または最後の放電プロセス以後の経過時間、充電パラメ ータのアルゴリズム、および／または電池の内圧に関する情報からなる請求の範 囲38または39に記載の電池。 41．さらに、充電プロセスを制御する制御手段を有する請求の範囲39または40 記載の電池。 42．制御手段が、情報手段から受け入れた情報に応答して電池の個々の槽の充 電を制御するよう構成されている請求の範囲41記載の電池。 43．さらに、メモリからの情報を表示する電子表示器を有す る請求の範囲39〜42のいずれか一つに記載の電池。 44．比較的低い充電電流を、特定の期間、電池に送ることによって電池を試験 充電し； 電池および／またはその槽の温度、内圧、および充電電圧もしくは端子間電圧 からなる充電パラメータの少なくとも一つについて最大値を決定し；次いで その後の充電プロセスを、測定された単数もしくは複数の最大値を超えないよ うに制御する； ことからなる容量Ｃを有する再充電可能な電池を充電するプロセスを決定する 方法。 45．電池および／または電池槽の温度の最高値が、前記の特定の期間の試験充 電中における最高と最低の温度の差である請求の範囲44記載の方法。 46．電池に送られる試験充電電流が、０．１〜０．３C/hで好ましくは０．２ 〜０．２５C/hであり、そしてC/hはＣ−レートである請求の範囲44または45記載 の方法。 47．電池に送られる試験充電電流が０．７５〜１．５C/hで好ましくは約１C/h であり、そしてC/hはＣ−レートである請求の範囲44または45に記載の方法。 48．充電電圧または端子電圧の最大値が、試験充電電流を特定の期間電池に送 ったときに得られる最大電圧として決定される請求の範囲47記載の方法。 49．電池を低速で少なくとも部分的に充電し続いて少なくとも一回放電した後 に前記試験充電を行い、次いで前記の少なく とも一つの最大パラメータの最大値を決定する請求の範囲44〜48のいずれか一つ に記載の方法。 50．電池もしくは電池槽の温度のような前記充電パラメータの少なくとも一つ が上昇しそしてその外の必須パラメータの変化が検出されなかったような長期間 にわたって、比較的低い試験充電電流を電池に送る請求の範囲44〜46のいずれか 一つに記載の方法。 51．第一充電中止時点を、パラメータ値のそれ以上の上昇が予め決められた期 間に検出されなかったときに決定する請求の範囲50記載の方法。 52．第一充電中止時点に到達するまで、試験充電中に電池に送られた第一充電 電力の合計量を計算もしくは測定することによって、電池の容量値を求める請求 の範囲51記載の方法。 53．最大値が決定される充電パラメータが、電池またはその槽の充電電圧およ び／または端子間電圧からなり、 前記試験充電が、決定もしくは測定がなされた容量値に基づいたＣ−レートに 実質的に等しい第二試験充電電流で電池が充電される第二試験充電プロセスから なる請求の範囲52記載の方法。 54．試験充電中に測定された最高温度と最低温度の前記の差だけ、電池もしく は電池槽の温度が上昇した時点で、電池もしくは電池槽の端子間で測定された電 圧として、最大電圧が決定される請求の範囲53記載の方法。 55．電池が、試験充電を開始する前に実質的に放電される請 求の範囲44〜54のいずれか一つに記載の方法。 56．電池が、前記の次の充電プロセスの一部において、実質的に一定の充電電 流で充電され、前記の実質的に一定の充電電流が、決定もしくは測定された容量 値に基づいたＣ−レートの数倍であり； 電池または電池槽の端子間の電圧が調査され；および 電池または電池槽の最大端子電圧に、時点Tmaxにおいて到達したとき、電池ま たは電池槽の電圧を、充電プロセスの残りの期間にわたって実質的に一定に維持 するように充電プロセスが制御される； 請求の範囲53〜55のいずれか一つに記載の方法。 57．電池が少なくとも二つの電池槽を有し、電池の各槽の電圧を調査し、次い で電圧が最初に最大電池端子電圧に到達した電池槽の電圧に基づいて充電プロセ スの残りの期間を制御する請求の範囲56記載の方法。 58．残りの充電期間の中止時点が、充電電流を調査し次いで、充電電流のそれ 以上の低下が予め決められた期間に全く検出されなかったときに充電プロセスを 中止することによって決定される請求の範囲56または57記載の方法。 59．次の充電プロセスが時点Tstopで中止され、残りの充電期間：Tstop-Tmax が、電池または電池槽の端子間の最大電圧に到達した時点Tmaxで一般に決定され る請求の範囲56または57記載の方法。 60．残りの充電期間が、電池または電池槽の端子間電圧の コースと記憶された参照電圧のコースとの比較に基づいて決定される請求の範囲 56、57または59に記載の方法。 61．残りの充電期間がTmaxの値によって決定される請求の範囲59または60記載 の方法。 62．中止時点Tstopおよび残りの充電期間が、最大電圧に到達した時点Tmaxと 、記憶された時間の参照値および対応する残りの充電期間との比較に基づいて決 定される請求の範囲59〜61のいずれか一つに記載の方法。 63．電池または電池槽の最高温度と最低温度の差が試験充電中に測定された最 大値を超えたときに、次の充電プロセスを中止する請求の範囲56〜62のいずれか 一つに記載の方法。 64．情報手段が電池の温度を検出する温度センサを備えている請求の範囲36記 載の電池システム。 65．充電電流および／または充電電圧が、温度センサで検出された温度が低い ときに最初に上昇する請求の範囲36記載の電池システム。 66．さらに、少なくとも二つの電池槽、各電池槽の電圧を測定する手段、およ び情報手段内に、測定された電池槽の電圧の情報を記憶する手段を具備する請求 の範囲38〜43のいずれか一つに記載の再充電可能な電池。 67．情報手段がさらにマイクロプロセッサを具備している請求の範囲66記載の 電池。 68．情報手段が電池の温度を検出する温度センサを具備している請求の範囲38 〜43および66〜67のいずれか一つに記載の方 法。 69．電池の各槽の電圧を調査し、次いで少なくとも一つの電池槽の電圧か予め 決められたしきい電圧まで降下したときに放電プロセスと中止することからなる 、少なくとも二つの電池槽を有する再充電可能な電池の放電プロセスを制御する 方法。