JPH09247867A - 充放電装置 - Google Patents

充放電装置

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JPH09247867A
JPH09247867A JP8052183A JP5218396A JPH09247867A JP H09247867 A JPH09247867 A JP H09247867A JP 8052183 A JP8052183 A JP 8052183A JP 5218396 A JP5218396 A JP 5218396A JP H09247867 A JPH09247867 A JP H09247867A
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JP
Japan
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battery
charging
batteries
discharging
discharged
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JP8052183A
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Kunio Sakurai
久仁夫 櫻井
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Canon Inc
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 複数の二次充電電池を充電するに際して効率
良く複数の二次充電電池を放電活性化し、放電時間を短
縮し、再充電のための外部消費電力を低減する。 【解決手段】 n個の電池5(B1〜Bn)を順次スイッ
チ4(S1〜Sn)により接続可能とし、最初の電池B1
を抵抗体3に接続してその電荷を放電し、以後、電池B
2以降〜電池Bnの放電においては、電池Bnの起電力に
より電池Bn-1を再充電することにより放電活性化を行
なう。スイッチS1〜Snの切り替えは制御部10により
制御する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は充放電装置に関し、
特に本発明は活性化のために、充電前にほぼ完全な放電
を必要とするタイプの二次充電電池の充放電装置に関す
るものである。
【0002】
【従来の技術】従来より、各種電子機器の二次電源とし
て、種々の二次充電電池が用いられている。この種の二
次充電電池には、いわゆるメモリ効果があり、完全な充
電を行なうために充電前にほぼ完全な放電を行なって活
性化する必要がある品種がある。
【0003】この種の二次充電電池のための充放電装置
として、図8に示すように、電池に残った電力を再充電
の前に抵抗体等を使用して放電する構成を有するものが
知られている。
【0004】図8において符号1は放電しきっていない
二次充電電池であり、この電池1はACアダプタなどの
充電用外部電源6により充電される。電池1には並列に
スイッチ4および抵抗体3の直列回路が接続されてお
り、充電に先立って、図8−Aのようにスイッチ4を閉
じ、電池1を放電させる。放電時の電力は抵抗体3によ
って熱エネルギーに変換される。
【0005】そして図8−Bのようにスイッチ4を開
き、スイッチ8を閉じて抵抗体3を切り離し、充電用外
部電源6を接続して電池1を再充電する。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
従来構成では、放電の際に電池の持つ大きなエネルギー
を熱に変換するため、放電用の抵抗体の容量によっては
放電に長い時間がかかってしまう問題があった。
【0007】また、この放電時間を短かくしようとした
場合、放電用の抵抗体に大きな容量のものが必要とな
り、放熱・大きさ・重量・価格の点で不利になる問題が
あった。
【0008】さらに、このときの放電の電力は熱に変換
されてしまい、再充電のために新たに外部の電力を消費
するので、放電に使用されるエネルギーが無効となる問
題があった。
【0009】そこで、本発明は複数の二次充電電池を充
電するに際して効率良く複数の二次充電電池を放電活性
化し、放電時間を短縮し、再充電のための外部消費電力
を低減することを課題とする。
【0010】
【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
め、活性化のために充電前にほぼ完全な放電を必要とす
る複数の二次充電電池を充放電する充放電装置におい
て、前記複数個の電池の充放電を行なう場合に、放電の
完了した電池の再充電用の電力として、他の放電の完了
していない電池の放電させて得られる電力を使用する構
成を採用した。
【0011】
【発明の実施の形態】以下、図を参照して本発明の実施
の形態を説明する。
【0012】図1は本発明の第1の実施形態、すなわち
最も基本的な技術思想を示したもので、図中符号1は放
電未完了の二次充電電池であり、2は放電完了電池であ
る。
【0013】このように、放電の完了した電池と放電の
未完了の電池があった場合、電池1と2を接続すること
によって、電池1からの放電電流で電池2を再充電す
る。
【0014】すなわち、電池1に残っている電力を電池
2の充電に使用することにより、従来のように電池1を
放電するために抵抗体などにより捨てていたエネルギー
を電池2の充電に利用することができ、再充電に備えて
二次充電電池を活性化することができ、放電完了電池の
再充電と放電未完了電池の放電について、放電時間の短
縮と、再充電のためのエネルギーの低減が可能になる。
【0015】図1の基本構成は、以下の各実施形態に示
すように種々に変形可能である。
【0016】図2は本発明の第2の実施形態を示してお
り、ここで、符号5は電池(二次充電電池)で、B1〜
Bnのn個の電池がある。
【0017】また、符号4はスイッチで、S1〜Snのn
個のスイッチがある。電池B1〜Bnの−(マイナス)端
子を全て接地されており、+(プラス)端子の側は図示
のように隣りあう電池とスイッチS1〜Snを介して接続
可能に構成されている。
【0018】また、図2において符号3は、電池の電力
を放電させるための抵抗体や半導体等であり、4は接続
を切り替えるためのスイッチであり、5は充放電が可能
な電池である。
【0019】さらに、符号10は、各スイッチ4を制御
するためのマイクロプロセッサなどから成る制御部で、
電池B1〜Bnを充電する場合、充電に先立って制御部1
0により以下のようにスイッチを制御することにより各
電池B1〜Bnの放電を制御する。
【0020】図2−Aの初期状態においては、第1番目
の電池B1〜第n番目までの電池Bnのすべての電池が放
電未完了の状態、(たとえば電池B1〜Bnが組み込まれ
た機器で使用され容量の半ばまで消費されている等)と
なっているとする。
【0021】まず、スイッチ4の接続を図2−Bのよう
に切り替えて(スイッチS1がオン、他は全てオフ)、
第1番目の電池B1nの電力を抵抗体3で放電する。
【0022】第1番目の電池の放電が完了した後、スイ
ッチ4を図2−Cのように切り替えて(スイッチS2が
オン、他は全てオフ)、第2番目の電池B2の起電力で
第1番目の電池B1を充電する。さらにスイッチ4を図
2−Dのように切り替え(スイッチS3がオン、他は全
てオフ)、電池B3の起電力で電池B2を充電する。
【0023】以下同様にして、順番に第n番目の電池の
起電力で第n−1番目の電池を充電する。このように、
第1番目の電池を抵抗体3により放電させた後は、第2
番目以降の電池に残っている電力を第n番目から第n−
1番目にリレーしていくことにより、完全な放電状態を
全ての電池に一旦、形成でき、続く充電処理において効
率良く各電池を充電することができる。
【0024】電池の放電は、第1番目の電池を抵抗体3
により放電させた後は、隣りの電池に対して給電するこ
とにより行なわれるために、従来構成に比して電力の無
駄がなく、放電時間を短縮し、各電池を再充電するため
に必要な消費電力を大きく低減することができる。
【0025】すなわち、複数の放電の完了されていない
電池があった場合、放電時間を短縮し、再充電のための
外部消費電力を大きく低減することができる。
【0026】図2の回路では、各スイッチ4が+の電源
ラインに挿入してあり、B1、B2、B3…と順に充放電
を繰り返すようになっていた。
【0027】しかし、実際には各電池に性能のバラツキ
などがあるので、常に図2のような順番で充放電を繰り
返すのではなく、たとえば、残量の最も少ないものを抵
抗体3で放電させるべき第1番目の電池とし、この電池
から順に放電させて行くことが考えられる。
【0028】このような構成を本発明の第3の実施形態
として図3−A、図4に示す。
【0029】図3−Aでは、+ラインと、抵抗体3、お
よび各電池B1〜Bnの間にスイッチ4(S1〜Sn+1)を
設け、任意の電池から任意の順で充放電が行なえるよう
にする。
【0030】その場合、制御部10は、残量センサ11
により各電池の残量を測定し、たとえば、電池の残量に
応じて充放電を行う順序を決定する。残量センサ11は
任意の電池に接続可能なように配線されるものとする。
【0031】たとえば、図4に示すように電池の本数n
に対して初めに全ての電池の残量を測定して、制御部1
0はこの測定値をメモリに記憶し、この残量測定値に応
じて充放電を行う順序(抵抗と電池、あるいは電池と電
池の組合せ)を決定する。
【0032】すなわち、図4のステップS1において、
電池の本数Nを所定のメモリアドレスに記憶し、カウン
タiを1に初期化する。
【0033】ステップS3〜S5のループでは、N本の
全ての電池の残量を測定する。すなわち、i番目の電池
の残量を測定し(ステップS3)、所定のメモリアドレ
スに記憶する。そして、カウンタiがNに達するまで
(ステップS4)、インクリメント(ステップS5)し
ながら残量測定を繰り返す。
【0034】ステップS6以降、電池の放電を行なう
が、図3−Aの回路では、任意の抵抗と電池、ないし電
池と電池を相互に接続することができるため、任意の順
番で電池を放電させることが可能である。したがって、
たとえば測定した残量値の小さい順に放電を行なうよ
う、電池の順番を並べ直すことが考えられる。制御部1
0の実際の制御においては、電池B1〜Bn、あるいはス
イッチS1〜Sn+1の番号を残量値の小さい順にメモリの
配列に格納しておくなどの方法で放電の順序を決定でき
る。
【0035】ステップS6以降では、残量値の小さい順
に放電を行なう。
【0036】すなわち、ステップS6では、抵抗体3で
放電すべき第1番目の電池を決定し、ステップS7で抵
抗体3を接続してこれを放電させ、ステップS8におい
てカウンタiを決定した第2番目の電池を指すように設
定し、以後ステップS9〜S11のループで決定した第
N番目の電池まで放電を行なう。すなわち、i番目の電
池の起電力でi−1番目の電池を充電し(ステップS
9)、カウンタiがNに到達するまで(ステップS1
0)インクリメント(ステップS11)してステップS
9に戻る。
【0037】このようにして、最も残量の少ない電池か
ら放電を開始することにより、抵抗体3で捨てる電力エ
ネルギーを最も小さくすることができ、迅速かつ効率良
く電池を放電させることができ、また、効率よく小さな
消費電力により再充電が可能となる。
【0038】すなわち、複数の放電の完了されていない
電池があり、さらにその放電の程度が電池によって異な
った場合でも、放電時間を短縮し、再充電のための外部
消費電力を低減することができる。
【0039】なお、図4では、電池の残量の少ない順に
放電を行なうことを考えたが、最も残量の少ない電池を
第1番目の抵抗体3で放電させる電池とし、後は所定の
順番で放電を行なってもよい。
【0040】また、第4の実施形態として、図3の回路
を用いて図5に示すような制御を行なうことが考えられ
る。ここでは、n番目の電池の起電力によりn−1番目
の電池を充電する(n番目の電池を放電させる)過程
で、n−1番目の電池の充電が完了する前にn番目の電
池の放電が完了したときは、n−1番目の電池の充電の
ためにn+1番目以降の電池の起電力を順次用いる。
【0041】たとえば、まず、スイッチの接続を図4−
Bのように切り替えて、第1番目の電池B1の電力を抵
抗体3により放電し、第1番目の電池B1の放電が完了
した後、スイッチ4を図4−Cのように切り替えて、第
2番目の電池B2の起電力により第1番目の電池B1を充
電する。
【0042】この過程において、制御部10は残量セン
サ11により第2番目の電池B2の残量を監視し、第2
番目の電池B2の放電が完了した場合は、スイッチ4を
図4−Dのように切り替えて、第3番目の電池B3の起
電力で第1番目の電池を充電する。
【0043】このアルゴリズムを図5に示す。ステップ
S12では、電池の本数Nがメモリの所定アドレスに記
憶され、ステップS13において抵抗体3により最初の
電池を放電する。
【0044】ステップS14、S15では、放電すべき
電池を指すカウンタiの値を2に、充電すべき電池を指
すカウンタjの値を1に初期化し、ステップS10以降
のループにおいて充放電を行なう。すなわち、i番目の
電池の起電力によりj番目の電池を充電する。
【0045】ステップS17では、カウンタiが指す電
池が放電完了したかを、また、ステップS18ではカウ
ンタjが指す電池が充電完了したかをそれぞれ判定す
る。ステップS17が肯定されると、カウンタiがイン
クリメントされ(ステップS19)、また、ステップS
18が肯定されると、カウンタjがインクリメントされ
(ステップS20)、ステップS21ではN本の電池の
放電の完了が判定(i<N)される。
【0046】なお、残量センサ11は少なくとも充電中
の電池と放電中の電池の両方の残量を測定できるように
構成される。
【0047】このように、電池と電池の間で充放電を行
なう場合、充電中の電池と放電中の電池の残量を監視
し、放電終了と充電終了の検出に応じて順次電池を切り
替えていくことで、無駄なく電池の放電および再充電が
行なえ、効率良く充放電が可能となる。
【0048】すなわち、複数の放電の完了されていない
電池があり、さらにその放電の程度が電池によって異な
った場合でも、放電時間を大きく短縮し、再充電のため
の外部消費電力を著しく低減することができる。
【0049】図6は本発明の第5の実施形態として、外
部の充電用外部電源6を用いる方法を示している。
【0050】図6−Aは放電未完了電池B1から放電完
了電池B2へスイッチS1を介して充放電が行なわれてお
り、充電用外部電源6はスイッチS2により切り離され
ている。
【0051】この状態で、電池B2が完全に充電し切ら
ない内に電池B1の放電が終了した場合には、図6−B
のようにスイッチS1を開き、スイッチS2を閉じて充電
用外部電源6の電力により電池B2を再充電する。その
後、放電し切っている電池B1も充電用外部電源6によ
り充電する。
【0052】このように、放電未完了電池の電力を用い
て放電完了電池を再充電する場合、充電し残した分につ
いてのみ充電用外部電源6の電力を用いることにより効
率良く二次充電電池を放電し、再充電することができ
る。
【0053】すなわち、放電の完了した電池と放電の完
了していない電池があった場合の放電時間を短縮し、再
充電のための外部消費電力を低減し、また、すべての電
池を完全に充電することができる。
【0054】図7は本発明の第6の実施形態として、放
電未完了電池の電力を用いて放電完了電池を再充電する
場合、DCDCコンバータを介して充電を行なう構成を
示している。図7においては、放電未完了電池1からの
電流がDC/DCコンバータ7により昇圧されて、放電
完了電池2に供給される。
【0055】このような構成により、放電未完了電池か
らDCDCコンバータを介して昇圧した電圧を放電完了
電池に供給し、電圧差により効率の良い充放電が可能と
なる。
【0056】すなわち、放電の完了した電池と放電の完
了していない電池があった場合、DCDCコンバータを
介して昇圧を行なうことにより、放電が完了していない
電池の放電時間を短縮し、またこの電池を必要充分な量
だけ放電し、放電後、効率良く再充電を行なえ、再充電
のための外部消費電力を低減することができる。
【0057】また、放電未完了の電池の放電が終了に近
づいて、起電力低下のためそのままでは再充電用の電力
として使用できないような場合でも、DC/DCコンバ
ータで電圧変換することによって効率良く充放電を行な
うことができる。
【0058】以上の各実施形態において、最初の電池を
放電するための部材として抵抗体を例示したが、放電負
荷は抵抗体に限定されることなくランプやLED、半導
体、その他各種の負荷を用いることができるのはいうま
でもない。
【0059】本発明の充放電装置は、スタンドアローン
の充電装置のみならず、ノート型のコンピュータやワー
ドプロセッサ、その他、二次充電電池を用いる各種の電
子機器に実施することができる。
【0060】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によれば、複数個の電池の充放電を行なう場合に、放電
の完了した電池の再充電用の電力として、他の放電の完
了していない電池の放電させて得られる電力を使用する
構成を採用しているので、複数の二次充電電池を充電す
るに際して効率良く複数の二次充電電池を放電活性化
し、放電時間を短縮し、再充電のための外部消費電力を
低減することができる、という優れた効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の充放電装置の第1の実施形態を示した
回路図である。
【図2】本発明の充放電装置の第2の実施形態を示した
回路図である。
【図3】本発明の充放電装置の第3の実施形態を示した
回路図である。
【図4】図3の構成における制御例を示したフローチャ
ート図である。
【図5】本発明の充放電装置の第4の実施形態として、
図3の構成における異なる制御例を示したフローチャー
ト図である。
【図6】本発明の充放電装置の第5の実施形態を示した
回路図である。
【図7】本発明の充放電装置の第6の実施形態を示した
回路図である。
【図8】従来の充放電装置の構成を示した回路図であ
る。
【符号の説明】
1、2、5 二次充電電池 3 抵抗体 4 スイッチ 6 充電用外部電源 7 DC/DCコンバータ 10 制御部 11 残量センサ

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 活性化のために充電前にほぼ完全な放電
    を必要とする複数の二次充電電池を充放電する充放電装
    置において、 前記複数個の電池の充放電を行なう場合に、放電の完了
    した電池の再充電用の電力として、他の放電の完了して
    いない電池の放電させて得られる電力を使用することを
    特徴とする充放電装置。
  2. 【請求項2】 前記複数の電池のうち1番目の電池のみ
    所定の負荷を用いて放電し、2番目以降〜n番目の電池
    の放電においては、n番目の電池の起電力によりn−1
    番目の電池を再充電することにより放電活性化を行なう
    ことを特徴とする請求項1に記載の充放電装置。
  3. 【請求項3】 前記複数個の電池の残量を測定する手段
    を有し、複数個の電池の中で電荷の残量の少ないものを
    前記1番目の電池とし前記所定の負荷により放電を行な
    い、以後、2番目以降〜n番目の電池の放電において
    は、n番目の電池の起電力によりn−1番目の電池を再
    充電することにより放電活性化を行なうことを特徴とす
    る請求項1に記載の充放電装置。
  4. 【請求項4】 2番目以降〜n番目の電池の放電におい
    ては、残量の少ない順に電池から電池への充放電を行な
    うことを特徴とする請求項3に記載の充放電装置。
  5. 【請求項5】 n−1番目の電池の再充電のためにn番
    目の電池の電力を使用した場合に、n−1番目の電池の
    再充電が完了する前にn番目の電池の放電が完了したと
    きは、n−1番目の電池の再充電のためにn+1番目以
    降の電池の放電による電力を用いることを特徴とする請
    求項2に記載の充放電装置。
  6. 【請求項6】 再充電すべき電池が残っている状態で、
    放電すべき電池の放電が完了した場合は、外部の電力を
    使用して残った電池の再充電を行なうことを特徴とする
    請求項1に記載の充放電装置。
  7. 【請求項7】 放電の完了した電池の再充電用の電力と
    して、放電の完了していない電池の出力をDCDCコン
    バータにより昇圧して用いることを特徴とする請求項1
    に記載の充放電装置。
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001045673A (ja) * 1999-08-03 2001-02-16 Tokyo R & D Co Ltd 電動装置及びその電池ユニットの充放電方法
KR100459991B1 (ko) * 2002-04-10 2004-12-04 오우석 충전용 배터리 관리기
JP2004362894A (ja) * 2003-06-03 2004-12-24 Toyota Motor Corp 二次電池の充放電方法及び装置
JP2009165218A (ja) * 2007-12-28 2009-07-23 Nec Corp 電力回生回路

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001045673A (ja) * 1999-08-03 2001-02-16 Tokyo R & D Co Ltd 電動装置及びその電池ユニットの充放電方法
KR100459991B1 (ko) * 2002-04-10 2004-12-04 오우석 충전용 배터리 관리기
JP2004362894A (ja) * 2003-06-03 2004-12-24 Toyota Motor Corp 二次電池の充放電方法及び装置
JP4501055B2 (ja) * 2003-06-03 2010-07-14 トヨタ自動車株式会社 二次電池の充放電方法及び装置
JP2009165218A (ja) * 2007-12-28 2009-07-23 Nec Corp 電力回生回路

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