JPH09215222A - 二次電池充電方法 - Google Patents
二次電池充電方法Info
- Publication number
- JPH09215222A JPH09215222A JP8015199A JP1519996A JPH09215222A JP H09215222 A JPH09215222 A JP H09215222A JP 8015199 A JP8015199 A JP 8015199A JP 1519996 A JP1519996 A JP 1519996A JP H09215222 A JPH09215222 A JP H09215222A
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- JP
- Japan
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- secondary battery
- voltage
- capacity
- charging
- time
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/10—Energy storage using batteries
Landscapes
- Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)
- Secondary Cells (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 二次電池充電の際に、識別用の端子を必要と
せずに二次電池の容量が識別でき、その識別結果に基づ
いてタイマ時間の設定を行う二次電池充電方法を得る。 【解決手段】 装着された二次電池に一定の充電電流を
供給するとともに、所定の時間毎に二次電池の電圧を測
定する工程Ｓ２１又はＳ２２と、測定された電圧に基づ
いて、時間に対する電圧の傾きを算出する工程Ｓ５と、
算出された傾きとあらかじめ定められた一つ又は複数の
閾値とを比較する工程Ｓ６、Ｓ９、又はＳ１２と、比較
結果に基づいて、二次電池の容量を識別する工程Ｓ７、
Ｓ１０、Ｓ１３又はＳ１５と、識別された二次電池の容
量に基づいて、充電時間を設定する工程Ｓ８、Ｓ１１、
Ｓ１４又はＳ１６とを有している。
せずに二次電池の容量が識別でき、その識別結果に基づ
いてタイマ時間の設定を行う二次電池充電方法を得る。 【解決手段】 装着された二次電池に一定の充電電流を
供給するとともに、所定の時間毎に二次電池の電圧を測
定する工程Ｓ２１又はＳ２２と、測定された電圧に基づ
いて、時間に対する電圧の傾きを算出する工程Ｓ５と、
算出された傾きとあらかじめ定められた一つ又は複数の
閾値とを比較する工程Ｓ６、Ｓ９、又はＳ１２と、比較
結果に基づいて、二次電池の容量を識別する工程Ｓ７、
Ｓ１０、Ｓ１３又はＳ１５と、識別された二次電池の容
量に基づいて、充電時間を設定する工程Ｓ８、Ｓ１１、
Ｓ１４又はＳ１６とを有している。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、携帯電話機等の
電源に使用されるニッカド電池（以下ＮＩ−ＣＤとい
う）、ニッケル水素電池（以下ＮＩ−ＭＨという）等の
二次電池を充電する充電器において、二次電池の容量を
識別し、タイマ時間を設定して充電する方法に関するも
のである。
電源に使用されるニッカド電池（以下ＮＩ−ＣＤとい
う）、ニッケル水素電池（以下ＮＩ−ＭＨという）等の
二次電池を充電する充電器において、二次電池の容量を
識別し、タイマ時間を設定して充電する方法に関するも
のである。
【０００２】
【従来の技術】一般にＮＩ−ＣＤやＮＩ−ＭＨ等の二次
電池を充電する場合、二次電池及び充電器の保護をする
一つの方法として、タイマ時間を設定し、装着された二
次電池の充電時間が、設定されたタイマ時間を越えない
ようにしている。そこで充電器が、容量の違う二次電池
の装着が可能な場合に、装着された二次電池の容量を識
別して、識別結果に応じてタイマ時間を設定することが
要求される。従来、二次電池の容量の識別には二次電池
側に識別用の端子を設けて、充電器がその有無を識別
し、二次電池の容量を識別していた。
電池を充電する場合、二次電池及び充電器の保護をする
一つの方法として、タイマ時間を設定し、装着された二
次電池の充電時間が、設定されたタイマ時間を越えない
ようにしている。そこで充電器が、容量の違う二次電池
の装着が可能な場合に、装着された二次電池の容量を識
別して、識別結果に応じてタイマ時間を設定することが
要求される。従来、二次電池の容量の識別には二次電池
側に識別用の端子を設けて、充電器がその有無を識別
し、二次電池の容量を識別していた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかし、このような従
来の方法では、装着可能な二次電池の容量の種類が多く
なると、その数に応じて識別用端子を増やさなければな
らないので、端子の接触不良や、充電器及び二次電池の
小型化の弊害になるという問題があった。
来の方法では、装着可能な二次電池の容量の種類が多く
なると、その数に応じて識別用端子を増やさなければな
らないので、端子の接触不良や、充電器及び二次電池の
小型化の弊害になるという問題があった。
【０００４】そこで二次電池充電の際に、識別用の端子
を必要とせずに二次電池の容量が識別でき、その識別結
果に基づいてタイマ時間の設定を行う二次電池の充電方
法が望まれていた。
を必要とせずに二次電池の容量が識別でき、その識別結
果に基づいてタイマ時間の設定を行う二次電池の充電方
法が望まれていた。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明に係る二次電池充
電方法は、装着された二次電池に一定の充電電流を供給
するとともに、所定の時間毎に二次電池の電圧を測定す
る工程と、測定された電圧に基づいて、時間に対する電
圧の傾きを算出する工程と、算出された傾きとあらかじ
め定められた一つ又は複数の閾値とを比較する工程と、
比較結果に基づいて、二次電池の容量を識別する工程
と、識別された二次電池の容量に基づいて、充電時間を
設定する工程とを有している。測定された二次電池の電
圧に基づいて、時間に対する電圧の傾きを算出し、あら
かじめ定められた閾値と比較し、その判断結果に基づい
て装着された二次電池の容量を識別し、充電時間の設定
を行う。
電方法は、装着された二次電池に一定の充電電流を供給
するとともに、所定の時間毎に二次電池の電圧を測定す
る工程と、測定された電圧に基づいて、時間に対する電
圧の傾きを算出する工程と、算出された傾きとあらかじ
め定められた一つ又は複数の閾値とを比較する工程と、
比較結果に基づいて、二次電池の容量を識別する工程
と、識別された二次電池の容量に基づいて、充電時間を
設定する工程とを有している。測定された二次電池の電
圧に基づいて、時間に対する電圧の傾きを算出し、あら
かじめ定められた閾値と比較し、その判断結果に基づい
て装着された二次電池の容量を識別し、充電時間の設定
を行う。
【０００６】
実施形態１．図１は本発明の実施の形態に係る二次電池
識別及び充電手順のフローチャートである。また図２は
本発明の実施の形態に係る充電器のブロック構成図であ
る。図２において、１はＮＩ−ＣＤ又はＮＩ−ＭＨ等の
二次電池である。本実施の形態における充電器は、容量
の違う二次電池１をＢ１〜Ｂ４の４種類装着できるもの
とする。二次電池１は充電を行う際に、充電端子を介し
て抵抗３及びスイッチ７に接続される。抵抗３及び抵抗
４は、二次電池１に印加されている電圧をマイクロコン
ピュータ２に入力できる電圧レベルになるように分圧す
る。スイッチ７はマイクロコンピュータ２及び電源６か
ら供給を受けている定電流回路５に接続され、マイクロ
コンピュータ２から二次電池１に電流の供給のＯＮ／Ｏ
ＦＦ制御の指示を受けて、ＯＮの場合には定電流回路５
からの電流を二次電池１に供給する。
識別及び充電手順のフローチャートである。また図２は
本発明の実施の形態に係る充電器のブロック構成図であ
る。図２において、１はＮＩ−ＣＤ又はＮＩ−ＭＨ等の
二次電池である。本実施の形態における充電器は、容量
の違う二次電池１をＢ１〜Ｂ４の４種類装着できるもの
とする。二次電池１は充電を行う際に、充電端子を介し
て抵抗３及びスイッチ７に接続される。抵抗３及び抵抗
４は、二次電池１に印加されている電圧をマイクロコン
ピュータ２に入力できる電圧レベルになるように分圧す
る。スイッチ７はマイクロコンピュータ２及び電源６か
ら供給を受けている定電流回路５に接続され、マイクロ
コンピュータ２から二次電池１に電流の供給のＯＮ／Ｏ
ＦＦ制御の指示を受けて、ＯＮの場合には定電流回路５
からの電流を二次電池１に供給する。
【０００７】図３は本発明の実施の形態に係るマイクロ
コンピュータ２の構成ブロック図である。２ａは演算制
御部であり、時間に対する二次電池１の電圧値の傾きを
算出し、メモリ部２ｂに格納された閾値との比較等の演
算を行う。また閾値との比較結果に基づき、二次電池１
の充電時間の設定や充電電流のＯＮ／ＯＦＦの指示等の
制御を行う。メモリ部２ｂは、閾値等のあらかじめ定め
られたデータ及び手順等を格納する。タイマ部２ｃは周
期的な同期信号を提供する。Ａ／Ｄ変換器２ｄは、分圧
されて入力された二次電池１の電圧値を一定間隔で標本
化及び量子化し、デジタル信号に変換して入出力ポート
２ｅを介して演算制御部２ａに送る。
コンピュータ２の構成ブロック図である。２ａは演算制
御部であり、時間に対する二次電池１の電圧値の傾きを
算出し、メモリ部２ｂに格納された閾値との比較等の演
算を行う。また閾値との比較結果に基づき、二次電池１
の充電時間の設定や充電電流のＯＮ／ＯＦＦの指示等の
制御を行う。メモリ部２ｂは、閾値等のあらかじめ定め
られたデータ及び手順等を格納する。タイマ部２ｃは周
期的な同期信号を提供する。Ａ／Ｄ変換器２ｄは、分圧
されて入力された二次電池１の電圧値を一定間隔で標本
化及び量子化し、デジタル信号に変換して入出力ポート
２ｅを介して演算制御部２ａに送る。
【０００８】次に図１に基づいて二次電池１の充電方法
について説明する。充電端子に二次電池１が接続され
（Ｓ１）、充電端子間の電圧が変化すると、電圧値の測
定が開始される（Ｓ２）。また演算制御部２ａは二次電
池１が装着されたと判断し、スイッチ７をＯＮさせ、二
次電池１に充電電流の供給を開始する（Ｓ３）。
について説明する。充電端子に二次電池１が接続され
（Ｓ１）、充電端子間の電圧が変化すると、電圧値の測
定が開始される（Ｓ２）。また演算制御部２ａは二次電
池１が装着されたと判断し、スイッチ７をＯＮさせ、二
次電池１に充電電流の供給を開始する（Ｓ３）。
【０００９】二次電池１の充電時における電池電圧特性
は、充電電流又は電池容量の違いによって単位時間当た
りの電圧の増分が異なる（ΔＶ／Δｔ）。したがって電
池の容量に関係なく単位時間当たりに一定の充電電流を
流す場合には、容量の小さい電池は充電時間が短く電圧
の増分が大きくなり、傾きが急となる。逆に容量が大き
い電池は容量の小さい電池に比べて充電時間が長く電圧
の増分が小さくなり、傾きが穏やかなものとなる。この
特性を利用して、時間に対する電圧の傾きを測定するこ
とで、電池容量を識別することができる。ただし、充電
開始直後や傾きが負になる満充電領域では、図４に示す
ように二次電池１の容量による傾きの差を明確にできな
いため、種類の識別に用いられる傾きの算出はこれらの
範囲外で行わなくてはならない。そこで、充電開始直後
を避け、一定時間が経過すると（Ｓ４）、二次電池１の
電圧値Ｄ（ｔ1 ）、及びＤ（ｔ1 ）を測定して時間Δｔ
後の二次電池１の電圧値Ｄ（ｔ2 ）を測定する（Ｓ２
１）。演算制御部２ａは次式（１）のように、時間ｔに
対する電圧Ｖの傾きｍの値を求める（Ｓ５）。 ｍ＝｛Ｄ（ｔ2 ）−Ｄ（ｔ1 ）｝／（ｔ2 −ｔ1 ） …（１）
は、充電電流又は電池容量の違いによって単位時間当た
りの電圧の増分が異なる（ΔＶ／Δｔ）。したがって電
池の容量に関係なく単位時間当たりに一定の充電電流を
流す場合には、容量の小さい電池は充電時間が短く電圧
の増分が大きくなり、傾きが急となる。逆に容量が大き
い電池は容量の小さい電池に比べて充電時間が長く電圧
の増分が小さくなり、傾きが穏やかなものとなる。この
特性を利用して、時間に対する電圧の傾きを測定するこ
とで、電池容量を識別することができる。ただし、充電
開始直後や傾きが負になる満充電領域では、図４に示す
ように二次電池１の容量による傾きの差を明確にできな
いため、種類の識別に用いられる傾きの算出はこれらの
範囲外で行わなくてはならない。そこで、充電開始直後
を避け、一定時間が経過すると（Ｓ４）、二次電池１の
電圧値Ｄ（ｔ1 ）、及びＤ（ｔ1 ）を測定して時間Δｔ
後の二次電池１の電圧値Ｄ（ｔ2 ）を測定する（Ｓ２
１）。演算制御部２ａは次式（１）のように、時間ｔに
対する電圧Ｖの傾きｍの値を求める（Ｓ５）。 ｍ＝｛Ｄ（ｔ2 ）−Ｄ（ｔ1 ）｝／（ｔ2 −ｔ1 ） …（１）
【００１０】演算制御部２ａは、電池の容量を識別する
ためにあらかじめ定められた閾値ｎ1 〜ｎ4 を用いて傾
きｍと比較する。ただし、ｎ1 ＞ｎ2 ＞ｎ3 ＞ｎ4 とす
る。ｍ≧ｎ1 の場合は（Ｓ６）、装着された二次電池１
の種類はＢ１と判断して（Ｓ７）、タイマ時間をＴ1 の
設定を行う（Ｓ８）。ｍ＜ｎ1 の場合は、次の閾値ｎ2
と傾きｍとを比較する。ｍ≧ｎ2 の場合は（Ｓ９）、装
着された二次電池１の種類はＢ２と判断して（Ｓ１
０）、タイマ時間をＴ2 の設定を行う（Ｓ１１）。ｍ＜
ｎ2 の場合は次の閾値ｎ3 と傾きｍとを比較する。ｍ≧
ｎ3 の場合は（Ｓ１２）、装着された二次電池１の種類
はＢ３と判断して（Ｓ１３）、タイマ時間をＴ3 の設定
を行う（Ｓ１４）。ｍ＜ｎ3 の場合は装着された二次電
池１の種類はＢ４と判断して（Ｓ１５）、タイマ時間を
Ｔ4 の設定を行う（Ｓ１６）。
ためにあらかじめ定められた閾値ｎ1 〜ｎ4 を用いて傾
きｍと比較する。ただし、ｎ1 ＞ｎ2 ＞ｎ3 ＞ｎ4 とす
る。ｍ≧ｎ1 の場合は（Ｓ６）、装着された二次電池１
の種類はＢ１と判断して（Ｓ７）、タイマ時間をＴ1 の
設定を行う（Ｓ８）。ｍ＜ｎ1 の場合は、次の閾値ｎ2
と傾きｍとを比較する。ｍ≧ｎ2 の場合は（Ｓ９）、装
着された二次電池１の種類はＢ２と判断して（Ｓ１
０）、タイマ時間をＴ2 の設定を行う（Ｓ１１）。ｍ＜
ｎ2 の場合は次の閾値ｎ3 と傾きｍとを比較する。ｍ≧
ｎ3 の場合は（Ｓ１２）、装着された二次電池１の種類
はＢ３と判断して（Ｓ１３）、タイマ時間をＴ3 の設定
を行う（Ｓ１４）。ｍ＜ｎ3 の場合は装着された二次電
池１の種類はＢ４と判断して（Ｓ１５）、タイマ時間を
Ｔ4 の設定を行う（Ｓ１６）。
【００１１】演算制御部２ａはタイマ時間設定後も電圧
を測定し（Ｓ２２）、傾きｍの算出を続ける（Ｓ５
２）。傾きｍの値が負になり、二次電池１が満充電の状
態になったと判断するか、ｍの値により設定された時
間、充電が行われたと判断すると（Ｓ１７）、演算制御
部２ａはスイッチ７にＯＦＦの指示を出し、二次電池１
への充電電流の供給を停止させ（Ｓ１８）、充電を終了
させる。
を測定し（Ｓ２２）、傾きｍの算出を続ける（Ｓ５
２）。傾きｍの値が負になり、二次電池１が満充電の状
態になったと判断するか、ｍの値により設定された時
間、充電が行われたと判断すると（Ｓ１７）、演算制御
部２ａはスイッチ７にＯＦＦの指示を出し、二次電池１
への充電電流の供給を停止させ（Ｓ１８）、充電を終了
させる。
【００１２】実施形態２．なお、上述の実施例において
は、識別する二次電池１の種類をＢ１〜Ｂ４の４種類と
したが、本発明ではそれに限定されるものではなく、装
着可能な二次電池の容量がｎ種類ある場合には、閾値を
ｎ−１個用意して傾きｍとそれぞれの閾値とを比較し、
電池容量を識別させるようにすればよい。また、上述の
実施の形態においては、閾値が傾きｍと比較される順番
について、閾値が大きいほうから順番に比較したが、こ
の順番については限定されない。
は、識別する二次電池１の種類をＢ１〜Ｂ４の４種類と
したが、本発明ではそれに限定されるものではなく、装
着可能な二次電池の容量がｎ種類ある場合には、閾値を
ｎ−１個用意して傾きｍとそれぞれの閾値とを比較し、
電池容量を識別させるようにすればよい。また、上述の
実施の形態においては、閾値が傾きｍと比較される順番
について、閾値が大きいほうから順番に比較したが、こ
の順番については限定されない。
【００１３】また、本発明はセル数が異なり、充電する
電圧が違う充電器においても、設定値を変えるだけで利
用可能である。
電圧が違う充電器においても、設定値を変えるだけで利
用可能である。
【００１４】ところで本発明の二次電池は携帯電話用だ
けでなく、様々な用途に使用されている二次電池に応用
できるものである。
けでなく、様々な用途に使用されている二次電池に応用
できるものである。
【００１５】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、時間に対
する二次電池の電圧の傾きを求めることで二次電池の容
量を識別できるので、二次電池側に識別用端子を設ける
必要もなく、コネクタピンの削減や電池識別用の回路が
簡素化できる。
する二次電池の電圧の傾きを求めることで二次電池の容
量を識別できるので、二次電池側に識別用端子を設ける
必要もなく、コネクタピンの削減や電池識別用の回路が
簡素化できる。
【図１】本発明の実施の形態に係る二次電圧識別及び充
電手順のフローチャートである。
電手順のフローチャートである。
【図２】本発明の実施の形態に係る充電器のブロック構
成図である。
成図である。
【図３】本発明の実施の形態に係るマイクロコンピュー
タ２の構成ブロック図である。
タ２の構成ブロック図である。
【図４】二次電池の電池電圧特性を示すグラフである。
１ 二次電池 ２ マイクロコンピュータ ３、４ 抵抗 ５ 定電流回路 ６ 電源 ７ スイッチ ２ａ メモリ部 ２ｂ 演算制御部 ２ｃ タイマ部 ２ｄ Ａ／Ｄ変換器 ２ｅ 入出力ポート
Claims (1)
- 【請求項１】 装着された二次電池に一定の充電電流を
供給するとともに、所定の時間毎に前記二次電池の電圧
を測定する工程と、 測定された前記電圧に基づいて、時間に対する前記電圧
の傾きを算出する工程と、 算出された前記傾きとあらかじめ定められた一つ又は複
数の閾値とを比較する工程と、 前記比較結果に基づいて、前記二次電池の容量を識別す
る工程と、 識別された前記二次電池の容量に基づいて、前記充電時
間を設定する工程とを有することを特徴とする二次電池
充電方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8015199A JPH09215222A (ja) | 1996-01-31 | 1996-01-31 | 二次電池充電方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8015199A JPH09215222A (ja) | 1996-01-31 | 1996-01-31 | 二次電池充電方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09215222A true JPH09215222A (ja) | 1997-08-15 |
Family
ID=11882205
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8015199A Pending JPH09215222A (ja) | 1996-01-31 | 1996-01-31 | 二次電池充電方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09215222A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2011065036A1 (ja) * | 2009-11-27 | 2011-06-03 | 東京電力株式会社 | 充電システム、充電器、電動移動体、および電動移動体用バッテリの充電方法 |
| JP2013207856A (ja) * | 2012-03-27 | 2013-10-07 | Toyota Industries Corp | 鉛蓄電池の充電装置 |
-
1996
- 1996-01-31 JP JP8015199A patent/JPH09215222A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2011065036A1 (ja) * | 2009-11-27 | 2011-06-03 | 東京電力株式会社 | 充電システム、充電器、電動移動体、および電動移動体用バッテリの充電方法 |
| JP2011114961A (ja) * | 2009-11-27 | 2011-06-09 | Tokyo Electric Power Co Inc:The | 充電システム、充電器、電動移動体、および電動移動体用バッテリの充電方法 |
| JP2013207856A (ja) * | 2012-03-27 | 2013-10-07 | Toyota Industries Corp | 鉛蓄電池の充電装置 |
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