JPH10126975A - Charging equipment for secondary battery provided with discharge function - Google Patents

Charging equipment for secondary battery provided with discharge function

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JPH10126975A
JPH10126975A JP27777196A JP27777196A JPH10126975A JP H10126975 A JPH10126975 A JP H10126975A JP 27777196 A JP27777196 A JP 27777196A JP 27777196 A JP27777196 A JP 27777196A JP H10126975 A JPH10126975 A JP H10126975A
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JP
Japan
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secondary battery
discharge
discharging
capacitor
charger
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Application number
JP27777196A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Katsuo Yamada
克夫 山田
Tetsuya Suzuki
徹也 鈴木
Fumiaki Nakao
文昭 中尾
Shoichi Wakao
正一 若尾
Koji Oishi
浩二 大石
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
FDK Corp
Original Assignee
FDK Corp
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a charger for a secondary battery provided with a discharge function capable of performing the complete discharge of the secondary battery without releasing for energy accumulated in the secondary battery by charge to outside, and also, shortening the charge and discharge time. SOLUTION: This charging equipment is equipped with a capacitor 13 for discharge and a charger 14 connected in series to a secondary battery mount 12, and a connection switching means 15 which switches these connection states, and this connection switching means connects only the capacitor for discharge to the secondary battery, bypassing the charger 14, at discharge, and also connects the capacitor for discharge and the charger to the secondary battery at initial stage of charge, and besides cuts off the capacitor for discharge from the secondary battery at the point of time when the voltage of the capacitor for discharge comes to zero after passage of specified time after start of charge.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、ニカド電池等のメ
モリ効果を有する二次電池を充電する際に、この充電操
作に先立って、未放電エネルギーの放電を行なうように
した放電機能を備えた二次電池用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 has a discharging function for discharging undischarged energy before charging a secondary battery having a memory effect such as a nickel-cadmium battery. The present invention relates to a secondary battery charger.

【0002】[0002]

【従来の技術】二次電池、たとえば、ニカド電池におい
ては、その容量が約500mAhで、作動電圧が1.4
V−1.0Vであり、機器への電力供給により電池電圧
が低下した場合、充電によってその電圧を回復させて繰
り返し使用に供されるものである。
2. Description of the Related Art A secondary battery such as a nickel-cadmium battery has a capacity of about 500 mAh and an operating voltage of 1.4.
V-1.0 V, and when the battery voltage drops due to power supply to the device, the voltage is recovered by charging and the battery is repeatedly used.

【0003】ところで、前述したようなニカド電池にお
いては、放電下限電圧である終止電圧1.0Vに至る前
の段階で繰り返し充放電を行なうと、漸次放電容量が小
さくなる現象が生じる(いわゆるメモリ効果である)。
In the above-mentioned nickel-cadmium battery, if charge and discharge are repeatedly performed before reaching a final voltage of 1.0 V, which is a discharge lower limit voltage, a phenomenon that the discharge capacity gradually decreases (so-called memory effect). Is).

【0004】たとえば、終止電圧あるいは電池残量警告
アラーム作動電圧が1.20Vに設定された機器に使用
する場合、前記電池電圧が1.2Vまで下降した時点で
充電を行なう必要が生じるが、充放電回数が少ない初期
の段階においては、前記終止電圧に到達するのに要する
時間が、図5に実線で示すように、約55minである
のに対し、12回の充放電を繰り返し行なった後におい
ては、図5に2点鎖線で示すように、約40minと大
幅に減少する。
[0004] For example, when the battery is used in a device in which the end voltage or the remaining battery warning alarm operating voltage is set to 1.20 V, it is necessary to perform charging when the battery voltage drops to 1.2 V. In the initial stage where the number of discharges is small, the time required to reach the final voltage is about 55 min as shown by the solid line in FIG. Is greatly reduced to about 40 min as shown by a two-dot chain line in FIG.

【0005】また、図5において1点鎖線は、使用時に
おける終止電圧を1.17Vに、また、鎖線は使用時に
おける終止電圧を1.13Vに設定して、それぞれの終
止電圧に至った際に充電を開始する操作を12回繰り返
した場合における放電時間の減少傾向を示したものであ
る。この図からも明らかなように、ニカド電池の放電下
限電圧1.0V以上の電圧を終止電圧として充放電を繰
り返すと、程度の差はあっても、メモリ効果は発生す
る。
[0005] Further, in FIG. 5, the one-dot chain line indicates that the cut-off voltage in use is set to 1.17 V, and the chain line indicates that the cut-off voltage in use is set to 1.13 V. FIG. 5 shows the tendency of the discharge time to decrease when the operation of starting charging is repeated 12 times. As is clear from this figure, when charging and discharging are repeated with a voltage equal to or higher than the discharge lower limit voltage 1.0 V of the nickel-cadmium battery as the end voltage, the memory effect is generated even though the degree is different.

【0006】そこで、従来では、図6に示すように、二
次電池1が着脱可能に取り付けられる電池装着部2と、
この電池装着部2に直列接続される充電器3と、前記電
池装着部に2に直列接続される放電用抵抗4と、前記二
次電池1の電圧を測定する電圧検出器5と、前記電池装
着部2を、前記充電器3と放電用抵抗4とに選択的に接
続させる切り換えスイッチ6とによって構成された充放
電装置7を用いて、充電開始前に前記二次電池1を放電
下限電圧まで放電させることにより、前述したメモリ効
果の低減を図るようにしている。
Therefore, conventionally, as shown in FIG. 6, a battery mounting portion 2 to which a secondary battery 1 is detachably mounted is provided.
A charger 3 connected in series to the battery mounting portion 2; a discharging resistor 4 connected in series to the battery mounting portion 2; a voltage detector 5 for measuring the voltage of the secondary battery 1; Before the start of charging, the secondary battery 1 is charged with a discharge lower limit voltage by using a charging / discharging device 7 constituted by a changeover switch 6 for selectively connecting the mounting portion 2 to the charger 3 and the discharging resistor 4. The above-mentioned discharge is performed to reduce the above-mentioned memory effect.

【0007】すなわち、二次電池1の充電操作に先立っ
て、前記切り換えスイッチ6により、前記電池装着部2
と放電用抵抗4とを直列接続することにより、二次電池
1を放電用抵抗4へ直列接続して、前記二次電池1のエ
ネルギーの全てを放電用抵抗4において熱エネルギーに
変換して外部へ放出することにより、前記二次電池1の
電圧を放電下限電圧まで下げて完全放電させるようにし
ている。この二次電池1の放電完了の時期は、前記電圧
検出器5によって前記二次電池1の電圧が放電下限電圧
となったことが確認されることによって決定される。
That is, prior to the charging operation of the secondary battery 1, the changeover switch 6 is used to operate the battery mounting section 2.
And the discharging resistor 4 are connected in series, so that the secondary battery 1 is connected in series to the discharging resistor 4, and all of the energy of the secondary battery 1 is converted into heat energy in the discharging resistor 4 and externally. The discharge of the secondary battery 1 lowers the voltage of the secondary battery 1 to the discharge lower limit voltage to completely discharge the battery. The time when the discharge of the secondary battery 1 is completed is determined by the voltage detector 5 confirming that the voltage of the secondary battery 1 has reached the lower discharge limit voltage.

【0008】そして、このようして二次電池1の電圧が
放電下限電圧となるまで放電させられた後に、この二次
電池1が切り換えスイッチ6によって充電器3へ接続さ
れるとともに、この充電器3が作動させられることによ
り、前記二次電池1の充電が開始され、また、この二次
電池1の電圧が満充電状態に相当する最高電圧に至った
ことが電圧検出器3によって検出された時点で充電操作
が停止される。
Then, after the secondary battery 1 is discharged until the voltage of the secondary battery 1 reaches the discharge lower limit voltage, the secondary battery 1 is connected to the charger 3 by the changeover switch 6 and the charger 3 When the battery 3 is operated, the charging of the secondary battery 1 is started, and the voltage detector 3 detects that the voltage of the secondary battery 1 reaches the maximum voltage corresponding to the fully charged state. At this point, the charging operation is stopped.

【0009】[0009]

【発明が解決しようとする課題】ところで、このような
従来の二次電池1の放電方法によると、メモリ効果の軽
減のために、二次電池1の残存エネルギーを放電用抵抗
4の発熱エネルギーに変換して外部へ廃棄することか
ら、エネルギーを無駄に消費してしまうといった問題点
がある。
However, according to such a conventional method of discharging the secondary battery 1, in order to reduce the memory effect, the residual energy of the secondary battery 1 is converted to the heat energy of the discharge resistor 4. There is a problem that energy is wasted because it is converted and discarded outside.

【0010】また、放電用抵抗4の発熱により充放電装
置7の構成要素に熱的影響が与えられることが想定され
るばかりでなく、前述の熱的影響を抑制するためには、
前記放電用抵抗4へ流す電流を小さくして、その発熱を
抑制することが必要とされるが、この放電電流を小さく
すると、前記二次電池1の放電時間が長くなり、放電開
始から充電終了までの時間が長くなってしまうといった
不具合が生じる。
It is not only assumed that the heat generated by the discharge resistor 4 affects the components of the charging / discharging device 7, but also to suppress the above-mentioned thermal effects.
It is necessary to reduce the current flowing through the discharge resistor 4 to suppress the heat generation. However, if the discharge current is reduced, the discharge time of the secondary battery 1 is prolonged, and the discharge starts from the end of the charge. There is a problem that the time until the time is long.

【0011】たとえば、前記ニカド電池1の放電時間を
試算してみると、抵抗の電力を1/2W、ディレーティ
ング50%、および、放電抵抗4の抵抗値5.6Ωとし
た場合、ニカド電池1の放電電流は200mAであり、
容量500mAhの電池で約2.5時間の放電時間を必
要とし、放電時間のみをとっても、電池使用機器に装着
した状態における使用可能な時間よりも長くなり、使い
づらいものとなっている。
For example, a trial calculation of the discharge time of the NiCd battery 1 shows that when the power of the resistor is 1/2 W, the derating is 50%, and the resistance value of the discharge resistor 4 is 5.6Ω, Has a discharge current of 200 mA,
A battery having a capacity of 500 mAh requires a discharge time of about 2.5 hours. Even if only the discharge time is taken, it becomes longer than a usable time in a state in which the battery is mounted on a device using a battery, and is difficult to use.

【0012】本発明は、このような従来の問題点に鑑み
てなされたもので、一旦充電によって二次電池内に蓄え
られたエネルギを外部へ放出することなく二次電池の完
全放電ならびに再充電を行ない得る放電機能を備えた二
次電池用充電装置を提供することを第1の解決すべき課
題とし、また、放電から充電完了までの所要時間を短縮
することのできる放電機能を備えた二次電池用充電装置
を提供することを第2の解決すべき課題とする。
The present invention has been made in view of such a conventional problem, and completely discharges and recharges a secondary battery without discharging the energy stored in the secondary battery to the outside by charging. A primary object of the present invention is to provide a secondary battery charging device having a discharge function capable of performing a discharge function, and a secondary battery having a discharge function capable of shortening a time required from discharge to completion of charging. A second problem to be solved is to provide a charging device for a secondary battery.

【0013】[0013]

【課題を解決するための手段】本発明の請求項1に記載
の放電機能を備えた二次電池用充電装置は、前述した第
1の課題を解決するために、二次電池が着脱可能に装着
される二次電池装着部と、この二次電池装着部に直列に
接続される放電用コンデンサーおよび充電器と、前記二
次電池と放電用コンデンサーおよび充電器との接続状態
を切り換える接続切り換え手段とを備え、この接続切り
換え手段が、前記二次電池の放電時において、この二次
電池に前記充電器を迂回して前記放電用コンデンサーの
みを接続するとともに、充電初期において、前記二次電
池に前記放電用コンデンサーおよび充電器を接続し、か
つ、充電開始後所定時間経過後、前記放電用コンデンサ
ー(13)の電圧が零になった時点で、前記二次電池か
ら前記放電用コンデンサーを切り離すようになされてい
ることを特徴としている。
According to a first aspect of the present invention, there is provided a charging device for a secondary battery having a discharging function, in which the secondary battery is detachably mounted to solve the first problem. A secondary battery mounting portion to be mounted, a discharging capacitor and a charger connected in series to the secondary battery mounting portion, and connection switching means for switching a connection state between the secondary battery and the discharging capacitor and the charger. The connection switching means, when discharging the secondary battery, connects only the discharging capacitor to the secondary battery, bypassing the charger, and connects the secondary battery to the secondary battery in the initial stage of charging. The discharge capacitor and the charger are connected, and after a predetermined time has elapsed from the start of charging, when the voltage of the discharge capacitor (13) becomes zero, the discharge capacitor is discharged from the secondary battery. It is characterized in that made been in to decouple the Nsa.

【0014】また、本発明の請求項2に記載の放電機能
を備えた二次電池用充電装置は、前述した第2の課題を
解決するために、請求項1において、前記放電用コンデ
ンサーと並列的に抵抗が接続され、この抵抗が、充電時
において前記放電用コンデンサーに接続されるようにな
されていることを特徴としている。
According to a second aspect of the present invention, there is provided a charging device for a secondary battery having a discharging function according to the first aspect, wherein the charging device is connected in parallel with the discharging capacitor. A resistor is connected to the capacitor for discharging, and the resistor is connected to the discharging capacitor during charging.

【0015】[0015]

【発明の実施の形態】図1中、符号10は、本発明の第
1の実施形態に係わる放電機能を備えた二次電池用充電
装置を示し、この二次電池用充電装置10は、二次電池
11が着脱可能に装着される二次電池装着部12と、こ
の二次電池装着部12に直列に接続される放電用コンデ
ンサー13および充電器14と、前記二次電池11と放
電用コンデンサー13および充電器14との接続状態を
切り換える接続切り換え手段15とを備え、この接続切
り換え手段15が、前記二次電池11の放電時におい
て、この二次電池11に前記充電器14を迂回して前記
放電用コンデンサー13のみを接続するとともに、充電
初期において、前記二次電池11に前記放電用コンデン
サー13および充電器14を接続し、かつ、充電開始後
所定時間経過後、前記放電用コンデンサー13の電圧が
零になった時点で前記二次電池11から前記放電用コン
デンサー13を切り離すようになされた基本構成となっ
ている。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS In FIG. 1, reference numeral 10 denotes a secondary battery charger having a discharging function according to a first embodiment of the present invention. A secondary battery mounting portion 12 to which the secondary battery 11 is detachably mounted, a discharging capacitor 13 and a charger 14 connected in series to the secondary battery mounting portion 12, the secondary battery 11 and a discharging capacitor 13 and a connection switching means 15 for switching a connection state between the charger 13 and the charger 14. The connection switching means 15 bypasses the charger 14 to the secondary battery 11 when the secondary battery 11 is discharged. While only the discharging capacitor 13 is connected, the discharging capacitor 13 and the charger 14 are connected to the secondary battery 11 in the initial stage of charging, and after a predetermined time has elapsed since the start of charging, Voltage discharge capacitor 13 becomes basic configuration as that of the secondary battery 11 has been made to decouple the discharge capacitor 13 when it becomes zero.

【0016】ついでこれらの詳細について説明すれば、
前記二次電池11は、本実施形態においては、ニカド電
池が用いられており、このニカド電池11の諸元は、従
来において示したニカド電池と同様とされている。ま
た、前記放電用コンデンサー13は、静電容量470F
で耐圧2.3Vのものが用いられている。そして、この
放電用コンデンサー13は、前記二次電池11が接続さ
れた際に、この二次電池11の放電によって充電される
とともに、理想的には、両者の電圧が前記二次電池11
の放電下限電圧(終止電圧)である1Vとなった時点
で、図2に実線で示すように充放電が平衡し(図2にお
いて曲線Aが二次電池電圧であり、曲線Bが放電用コン
デンサー13の電圧である)、図3に実線で示すよう
に、二次電池からの電流が0となり、二次電池11の完
全放電が行なわれる。
Next, these details will be described.
In the present embodiment, a nickel battery is used as the secondary battery 11, and the specifications of the nickel battery 11 are the same as those of the conventional nickel battery. The discharging capacitor 13 has a capacitance of 470F.
And a withstand voltage of 2.3 V are used. When the secondary battery 11 is connected, the discharging capacitor 13 is charged by discharging the secondary battery 11, and ideally, the voltage of both batteries is reduced by the secondary battery 11.
When the discharge lower limit voltage (final voltage) reaches 1 V, charging and discharging are balanced as shown by the solid line in FIG. 2 (in FIG. 2, curve A is the secondary battery voltage, and curve B is the discharging capacitor). As shown by the solid line in FIG. 3, the current from the secondary battery becomes zero, and the secondary battery 11 is completely discharged.

【0017】このような理想的な条件で充放電が平衡す
る場合を想定すると、前記放電用コンデンサー13は、
0Vから1Vまで充電されることから、静電容量470
Fのコンデンサーを用いた場合、その容量は次式で得ら
れる。Q=CV=470F×(1V−0V)=470A
・sec=130mAhここで、前記二次電池11の容
量が500mAhであることから、前記仕様のコンデン
サーを4個並列接続して放電用コンデンサー13を構成
することにより、この放電用コンデンサー13の容量と
前記二次電池11の容量とがバランスする。このような
容量バランスとすることにより、前述した放電下限電圧
である1Vで、二次電池11と放電用コンデンサー13
間の充放電が平衡する。
Assuming that charging and discharging are balanced under such ideal conditions, the discharging capacitor 13 is
Since it is charged from 0 V to 1 V, the capacitance 470
When a capacitor of F is used, its capacity is obtained by the following equation. Q = CV = 470F × (1V-0V) = 470A
Sec = 130 mAh Here, since the capacity of the secondary battery 11 is 500 mAh, the capacity of the discharge capacitor 13 is reduced by connecting the four capacitors of the above specifications in parallel to form the discharge capacitor 13. The capacity of the secondary battery 11 is balanced. With such a capacity balance, the secondary battery 11 and the discharging capacitor 13 can be controlled at the above-described discharge lower limit voltage of 1 V.
The charge and discharge between the batteries are balanced.

【0018】一方、前記充電器14は、前記放電用コン
デンサー13と二次電池11の負極との間に設けられて
おり、充電時において、前記放電用コンデンサー13に
第1のダイオード16を介して電圧を印加するようにな
されているとともに、前記第1のダイオード16との間
において、前記放電用コンデンサー13の、前記二次電
池11の正極に接続された端子に、第2のダイオード1
7を介して接続されており、充電時において、前記放電
用コンデンサー13の電位が低下した際に、前記第2の
ダイオード17を介して、前記二次電池11に電圧を印
加するようになっている。
On the other hand, the charger 14 is provided between the discharging capacitor 13 and the negative electrode of the secondary battery 11, and is connected to the discharging capacitor 13 via the first diode 16 during charging. A voltage is applied, and a second diode 1 is connected to a terminal of the discharge capacitor 13 connected to the positive electrode of the secondary battery 11 between the first diode 16 and the first diode 16.
7 and a voltage is applied to the secondary battery 11 via the second diode 17 when the potential of the discharging capacitor 13 decreases during charging. I have.

【0019】そして、前記放電用コンデンサー13と二
次電池11の正極との間には、この二次電池11と前記
放電用コンデンサー13および充電器14との接続およ
びその遮断をなすスイッチS1が設けられ、さらに、前
記コンデンサー13は前記充電器14を迂回して前記二
次電池11の負極に接続されており、これらの間には、
両者の接続および遮断をなすスイッチS2が設けられて
いる。
A switch S1 is provided between the discharging capacitor 13 and the positive electrode of the secondary battery 11 for connecting and disconnecting the secondary battery 11 with the discharging capacitor 13 and the charger 14. Further, the capacitor 13 is connected to the negative electrode of the secondary battery 11 bypassing the charger 14,
A switch S2 for connecting and disconnecting the two is provided.

【0020】したがって、本実施形態においては、前記
第1および第2のダイオード16・17およびスイッチ
S1・S2によって接続切り換え手段15が構成されて
いる。
Therefore, in the present embodiment, the connection switching means 15 is constituted by the first and second diodes 16 and 17 and the switches S1 and S2.

【0021】さらに、前記二次電池11の電圧を常に検
出し得る位置には、電圧検出器18が設けられており、
この電圧検出器18は、二次電池11の放電時におい
て、二次電池11の電圧が放電下限電圧1Vに至った場
合に前記スイッチS2をOFFにして放電を停止させる
とともに、放電完了信号を充電器14へ送出してこの充
電器14の電源投入を行なって、充電を開始させ、ま
た、充電が継続されて、二次電池11が満充電となった
ことが検出された時点で、前記スイッチS1をOFFに
して充電を停止させるようになっている。
Further, a voltage detector 18 is provided at a position where the voltage of the secondary battery 11 can always be detected.
This voltage detector 18 turns off the switch S2 when the voltage of the secondary battery 11 reaches the discharge lower limit voltage 1 V to stop the discharge when discharging the secondary battery 11, and charges the discharge completion signal. The battery is sent to the charger 14 to turn on the power of the charger 14 to start charging, and when it is detected that the rechargeable battery 11 is fully charged by continuing the charging, the switch is turned on. S1 is turned off to stop charging.

【0022】このように、前記二次電池11が放電下限
電圧1Vに至った時点で、放電を停止させるのは、以下
の理由によるものである。
The reason why the discharge is stopped when the secondary battery 11 reaches the discharge lower limit voltage 1 V is as follows.

【0023】すなわち、通常、放電を開始する際に二次
電池11に残存している電気容量は一定でなく、たとえ
ば、満充電に近い状態で放電を開始する場合や、放電下
限電圧近傍まで放電された状態から放電を開始する場合
がある。
That is, normally, the electric capacity remaining in the secondary battery 11 at the time of starting discharging is not constant. For example, when discharging is started in a state close to full charge, or when the discharge reaches near the discharge lower limit voltage. In some cases, the discharge may be started from the state of the discharge.

【0024】そして、満充電に近い状態で放電を開始
し、この満充電状態に近い二次電池11の電池電圧を放
電下限電圧1Vまで完全放電させるためには、前記放電
用コンデンサー13の容量を、満充電された二次電池1
1の電気容量にバランスさせなければならず、また、満
充電以下の状態の二次電池11を完全放電させるように
放電用コンデンサー13の容量をバランスさせておく
と、それ以上の容量が残されている二次電池11の完全
放電が行なわれなくなることから、残存容量の異なるす
べての二次電池11について完全放電を行なうようにす
るには、前記放電用コンデンサー13の容量を、満充電
された二次電池11の電気容量にバランスさせておく必
要がある。
Then, in order to start discharging in a state close to full charge, and to completely discharge the battery voltage of the secondary battery 11 close to the full charge state to a discharge lower limit voltage 1 V, the capacity of the discharging capacitor 13 is reduced. , Fully charged secondary battery 1
If the capacity of the discharging capacitor 13 is balanced so that the rechargeable battery 11 in a fully charged state or less is completely discharged, a larger capacity is left. Since the secondary battery 11 is no longer completely discharged, to completely discharge all the secondary batteries 11 having different remaining capacities, the capacity of the discharging capacitor 13 must be fully charged. It is necessary to balance the electric capacity of the secondary battery 11.

【0025】しかしながら、このように放電用コンデン
サー13の容量を満充電状態の二次電池11の容量とバ
ランスするように設定しておくと、満充電に至らない状
態の二次電池11を前記放電用コンデンサー13と平衡
するまで放電させると、これらの平衡する電圧が、図2
に鎖線で示すように、前記二次電池11の放電下限電圧
1V以下となって過放電となり、二次電池11の電池寿
命に悪影響を与えてしまう。
However, if the capacity of the discharging capacitor 13 is set to be balanced with the capacity of the fully charged secondary battery 11 in this way, the secondary battery 11 that is not fully charged can be discharged. When the battery is discharged until it equilibrates with the condenser 13, these equilibrium voltages are
As shown by the chain line, the discharge lower limit voltage of the secondary battery 11 becomes 1 V or less, resulting in overdischarge, which adversely affects the battery life of the secondary battery 11.

【0026】したがって、前述した処理により、二次電
池11の放電を、その電圧が放電下限電圧1Vに至った
時点で放電を停止させ、その過放電を防止するようにし
ている。もちろん、放電を行なう際における残留電池容
量が一定である場合には、このような処理は省略可能で
ある。
Therefore, by the above-described processing, the discharge of the secondary battery 11 is stopped when its voltage reaches the discharge lower limit voltage 1 V, thereby preventing overdischarge. Of course, if the remaining battery capacity at the time of discharging is constant, such processing can be omitted.

【0027】ついで、このように構成された本実施形態
に係わる二次電池用充電装置10の作用について説明す
れば、まず、充電すべき二次電池11の充電に先立っ
て、二次電池用充電装置10の一対のスイッチS1・S
2をONにした状態とした後に、二次電池11を二次電
池用充電装置10の二次電池装着部12に装着する。あ
るいは、二次電池11を二次電池装着部12に装着した
後に、両スイッチS1・S2をONにする。
Next, the operation of the secondary battery charger 10 according to the present embodiment will be described. First, prior to charging the secondary battery 11 to be charged, the secondary battery charging device 10 is charged. A pair of switches S1 and S of the device 10
After turning ON the secondary battery 2, the secondary battery 11 is mounted on the secondary battery mounting portion 12 of the secondary battery charger 10. Alternatively, both switches S1 and S2 are turned ON after the secondary battery 11 is mounted on the secondary battery mounting section 12.

【0028】これによって、二次電池11と放電用コン
デンサー13が直列接続されることにより、二次電池1
1のエネルギーが前記放電用コンデンサー13へ流れ
て、二次電池11の放電と放電用コンデンサー13の充
電が行なわれる。
As a result, the secondary battery 11 and the discharging capacitor 13 are connected in series, so that the secondary battery 1
The energy of 1 flows into the discharging capacitor 13 to discharge the secondary battery 11 and charge the discharging capacitor 13.

【0029】そして、このような放電操作時において、
前記二次電池11の電圧が、電圧検出器18によって常
時監視されており、前記二次電池11の電圧が放電下限
電圧1Vに至った時点で、前記スイッチS2がOFFと
なされて、放電操作が停止され、前記二次電池11が完
全放電される。
Then, at the time of such a discharging operation,
The voltage of the secondary battery 11 is constantly monitored by the voltage detector 18. When the voltage of the secondary battery 11 reaches the lower discharge limit voltage 1V, the switch S2 is turned off, and the discharging operation is started. The operation is stopped, and the secondary battery 11 is completely discharged.

【0030】ついで、完全放電された二次電池11に充
電を行なう場合には、スイッチS1をONにしかつスイ
ッチS2をOFFにした後に、二次電池装着部12に完
全放電した二次電池11を装着し、ついで充電器14の
電源をONにする。
Next, when charging the completely discharged secondary battery 11, the switch S 1 is turned on and the switch S 2 is turned off. Then, the charger 14 is turned on.

【0031】このような操作により、前記充電器14に
よって放電用コンデンサー13に電圧が印加されて、そ
の電位が、完全放電されている二次電池11の電位より
上昇させられ、これによって、放電時において放電用コ
ンデンサー13に充電されたエネルギーが二次電池11
へ流れて、この二次電池11の充電が開始される。
By such an operation, a voltage is applied to the discharging capacitor 13 by the charger 14, and its potential is raised from the potential of the secondary battery 11 which has been completely discharged. The energy charged in the discharge capacitor 13 in the secondary battery 11
And charging of the secondary battery 11 is started.

【0032】ここで、第2のダイオード17のアノード
側にも前記充電器14により電圧が印加されるが、その
カソード側の電位が前記放電用コンデンサー13の電位
分高いことから、この第2のダイオード17を介して電
流が流れることはない。
Here, a voltage is also applied to the anode side of the second diode 17 by the charger 14, but the potential on the cathode side is higher by the potential of the discharging capacitor 13; No current flows through the diode 17.

【0033】そして、前記放電用コンデンサー13に充
電されていたエネルギーの全てが二次電池11に供給さ
れると、前記第2のダイオード17がONとなされて、
前記充電器14と二次電池11とが接続され、これによ
って前記二次電池11が前記充電器14によって充電さ
れ、充電の進行に伴って上昇させられる前記二次電池1
1の電圧が、前記電圧検出器18によって検出され、こ
の電圧が満充電電圧となった時点で前記スイッチS1が
OFFとなされて充電が完了する。
When all of the energy charged in the discharging capacitor 13 is supplied to the secondary battery 11, the second diode 17 is turned on,
The charger 14 is connected to the secondary battery 11, whereby the secondary battery 11 is charged by the charger 14, and the secondary battery 1 is raised as the charging proceeds.
1 is detected by the voltage detector 18, and when this voltage reaches the full charge voltage, the switch S1 is turned off to complete the charging.

【0034】このように、本実施形態に係わる二次電池
用受電装置10においては、二次電池11を完全放電さ
せる際に、この二次電池11に残存するエネルギーが放
電用コンデンサー13に蓄えられるとともに、このエネ
ルギーが充電時において前記二次電池11に戻されるか
ら、エネルギーの効率的な使用が可能となる。
As described above, in the secondary battery power receiving device 10 according to the present embodiment, when the secondary battery 11 is completely discharged, the energy remaining in the secondary battery 11 is stored in the discharging capacitor 13. At the same time, this energy is returned to the secondary battery 11 at the time of charging, so that the energy can be used efficiently.

【0035】しかも、二次電池11の放電時のエネルギ
ーが放電用コンデンサー13に蓄えられることから、放
電時の発熱等が抑制されて、二次電池用充電装置10の
構成部材への影響が緩和されるとともに、二次電池11
と放電用コンデンサー13との間のエネルギーの移動が
速く、これによって、放電時間ならびに充放電全体とし
ての所要時間が大幅に短縮される。
In addition, since the energy at the time of discharging the secondary battery 11 is stored in the discharging capacitor 13, heat generation at the time of discharging is suppressed, and the influence on the components of the charging device 10 for the secondary battery is reduced. And the secondary battery 11
The energy transfer between the capacitor and the discharge capacitor 13 is fast, which greatly reduces the discharge time and the time required for charging and discharging as a whole.

【0036】ついで、本発明の第2の実施形態につい
て、図4に基づき説明する。本実施形態に係わる二次電
池用充電装置20は、前記第1の実施形態において二次
電池11の放電時に回収したエネルギーを外部に放出す
るようにし、かつ、エネルギーの外部放出操作と充電操
作とを並行して行なわせることにより、充放電時間の全
体としての所要時間を短縮するようにしたものである。
Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. The secondary battery charging device 20 according to the present embodiment discharges the energy collected at the time of discharging the secondary battery 11 in the first embodiment to the outside, and performs an external discharge operation and a charging operation of the energy. Are performed in parallel, thereby shortening the total required charging / discharging time.

【0037】すなわち、本実施形態に係わる二次電池用
充電装置20は、第1の実施形態における二次電池用充
電装置10の放電用コンデンサー13に並列的に放電用
抵抗21を接続し、かつ、この放電用抵抗21と放電用
コンデンサー13との間に、二次電池11の充電操作時
においてのみ両者を接続するスイッチS3を設けた構成
としたものである。
That is, the secondary battery charger 20 according to the present embodiment connects the discharge resistor 21 in parallel to the discharge capacitor 13 of the secondary battery charger 10 in the first embodiment, and A switch S3 is provided between the discharging resistor 21 and the discharging capacitor 13 to connect the secondary battery 11 only during the charging operation.

【0038】このように構成された本実施形態に係わる
二次電池用充電装置20は、二次電池11の放電操作
は、前記第1の実施形態と同様に行なわれて、この二次
電池11のエネルギーが放電用コンデンサー13に回収
される。
In the secondary battery charger 20 according to the present embodiment, the discharging operation of the secondary battery 11 is performed in the same manner as in the first embodiment. Is recovered by the discharging capacitor 13.

【0039】そして、二次電池11の充電時において、
前記スイッチS3がONとなされることにより、前記放
電用コンデンサー13と放電用抵抗21が直列接続され
ることにより、前記放電用コンデンサー13に回収され
た電気が放電用抵抗21に流され、この放電用抵抗21
の発熱によって外部へ放出される。
At the time of charging the secondary battery 11,
When the switch S3 is turned on, the discharging capacitor 13 and the discharging resistor 21 are connected in series, so that the electricity collected by the discharging capacitor 13 flows to the discharging resistor 21, and this discharging is performed. Resistor 21
Is released to the outside by the heat generated by

【0040】このような構成とすることにより、二次電
池11の放電時に排出されるエネルギーを放電用コンデ
ンサー13によって回収することにより、二次電池11
のエネルギー回収を迅速に行なって、二次電池11の放
電を迅速に行ない、また、二次電池11の充電に合わせ
て放電用コンデンサー13によって回収されたエネルギ
ーを放電用抵抗21に流して外部へ放出し、これによっ
て、見かけ上、二次電池11の放電操作と充電操作とが
並行して行なわれることとなる。
With such a configuration, the energy discharged when the secondary battery 11 is discharged is recovered by the discharging capacitor 13 so that the secondary battery 11
Energy is quickly recovered, the secondary battery 11 is rapidly discharged, and the energy recovered by the discharging capacitor 13 is supplied to the discharging resistor 21 in accordance with the charging of the secondary battery 11 to the outside. As a result, the discharging operation and the charging operation of the secondary battery 11 are apparently performed in parallel.

【0041】したがって、本実施形態においては、二次
電池11の放電時における残留容量は無駄になるもの
の、充放電時間の短縮が可能となる。
Therefore, in the present embodiment, the charge / discharge time can be reduced although the residual capacity at the time of discharging the secondary battery 11 is wasted.

【0042】なお、前記各実施形態は一例であって、設
計要求等に基づき種々変更可能である。たとえば、充電
開始時におけるスイッチS2のOFF操作は、充電器1
4の電源ONに連動して自動的に行なわせるようにして
もよく、また、手動によって行なうようにしてもよい。
The above embodiments are merely examples, and various modifications can be made based on design requirements and the like. For example, the OFF operation of the switch S2 at the start of charging is performed by the charger 1
4 may be performed automatically in conjunction with the power ON, or may be performed manually.

【0043】また、放電完了時においてスイッチS2が
OFFとなされるから、このスイッチS2のOFF信号
に基づき、前記充電器14の電源をONとすることによ
り、二次電池11の放電操作および充電操作を連続して
自動的に行なわせるようにすることも可能である。
Since the switch S2 is turned off when the discharge is completed, the power supply of the charger 14 is turned on based on the OFF signal of the switch S2, thereby discharging and charging the secondary battery 11. Can be automatically performed continuously.

【0044】[0044]

【発明の効果】以上説明したように、本発明の請求項1
に係わる放電機能を備えた二次電池用充電装置によれ
ば、二次電池の放電時において、この二次電池に残存す
るエネルギーを放電用コンデンサーによって回収し、か
つ、二次電池の充電時において、前記回収したエネルギ
ーを二次電池に戻すことができ、これによって効率の良
いエネルギーの使用が可能となる。
As described above, according to the first aspect of the present invention,
According to the charging device for a secondary battery having a discharging function according to the above, at the time of discharging the secondary battery, the energy remaining in the secondary battery is recovered by a discharging capacitor, and at the time of charging the secondary battery. In addition, the recovered energy can be returned to the secondary battery, thereby enabling efficient use of energy.

【0045】また、放電用コンデンサーによって二次電
池の放電エネルギーを回収することにより、両者間のエ
ネルギーの移動速度がきわめて速いことから、放電時間
を短縮することができるとともに、二次電池の放電時に
おける発熱等の不具合の発生を防止して、機器に熱的影
響を与えてしまうことを防止することができる。
Further, by collecting the discharge energy of the secondary battery by the discharge capacitor, the energy transfer speed between the two is extremely high, so that the discharge time can be shortened and the discharge time of the secondary battery can be reduced. In this way, it is possible to prevent a problem such as heat generation from occurring in the device, thereby preventing the device from being thermally affected.

【0046】また、本発明の請求項2に係わる放電機能
備えた二次電池用充電装置によれば、放電用コンデンサ
ーによって二次電池の放電エネルギーを回収することに
より、放電時間を短縮することができるとともに、この
回収エネルギーを二次電池の充電時に外部へ放出するこ
とにより、充放電全体としての所要時間を短縮すること
ができ、使い勝手を良好なものにすることができる。
According to the charging device for a secondary battery having a discharging function according to the second aspect of the present invention, the discharging time of the secondary battery can be reduced by recovering the discharging energy of the secondary battery by the discharging capacitor. In addition, by discharging the recovered energy to the outside when the secondary battery is charged, it is possible to shorten the time required for charging and discharging as a whole, and to improve the usability.

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

【図1】本発明の第1の実施形態に係わる二次電池用充
電装置の電気回路図である。
FIG. 1 is an electric circuit diagram of a charging device for a secondary battery according to a first embodiment of the present invention.

【図2】本発明の第1の実施形態に係わる二次電池用充
電装置における放電作用を説明するための二次電池およ
び放電用コンデンサーの電圧変化ー時間線図である。
FIG. 2 is a voltage change-time diagram of a secondary battery and a discharge capacitor for describing a discharging operation in the secondary battery charging device according to the first embodiment of the present invention.

【図3】本発明の第1の実施形態に係わる二次電池用充
電装置における放電作用を説明するための二次電池の電
圧変化ー時間線図である。
FIG. 3 is a voltage change-time diagram of the secondary battery for describing a discharging operation in the secondary battery charging device according to the first embodiment of the present invention.

【図4】本発明の第2の実施形態に係わる二次電池用充
電装置の電気回路図である。
FIG. 4 is an electric circuit diagram of a charging device for a secondary battery according to a second embodiment of the present invention.

【図5】二次電池のメモリー効果を説明するための放電
時間の変化特性図である。
FIG. 5 is a change characteristic diagram of a discharge time for explaining a memory effect of a secondary battery.

【図6】従来の二次電池用充放電装置の一例を示す電気
回路図である。
FIG. 6 is an electric circuit diagram showing an example of a conventional charge / discharge device for a secondary battery.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10・20 二次電池用充電装置 11 二次電池 12 二次電池装着部 13 放電用コンデンサー 14 充電器 15 接続切り換え手段 18 電圧検出器 10.20 Battery charger for secondary battery 11 Secondary battery 12 Secondary battery mounting part 13 Discharge capacitor 14 Charger 15 Connection switching means 18 Voltage detector

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 若尾 正一 東京都港区新橋5丁目36番11号 富士電気 化学株式会社内 (72)発明者 大石 浩二 東京都港区新橋5丁目36番11号 富士電気 化学株式会社内 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (72) Inventor Shoichi Wakao 5-36-11 Shimbashi, Minato-ku, Tokyo Inside Fuji Electric Chemical Co., Ltd. (72) Koji Oishi 5-36-11 Shimbashi, Minato-ku, Tokyo Fuji Electric Chemical Co., Ltd.

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 二次電池(11)が着脱可能に装着され
る二次電池装着部(12)と、この二次電池装着部(1
2)に直列に接続される放電用コンデンサー(13)お
よび充電器(14)と、前記二次電池(11)と放電用
コンデンサー(13)および充電器(14)との接続状
態を切り換える接続切り換え手段(15)とを備え、こ
の接続切り換え手段(15)が、前記二次電池(11)
の放電時において、この二次電池(11)に前記充電器
(14)を迂回して前記放電用コンデンサー(13)の
みを接続するとともに、充電初期において、前記二次電
池(11)に前記放電用コンデンサー(13)および充
電器(14)を接続し、かつ、充電開始後所定時間経過
後、前記放電用コンデンサー(13)の電圧が零になっ
た時点で前記二次電池(11)から前記放電用コンデン
サー(13)を切り離すようになされていることを特徴
とする放電機能を備えた二次電池用充電装置。
A secondary battery mounting part (12) to which a secondary battery (11) is detachably mounted, and a secondary battery mounting part (1).
2) connection switching for switching the connection state between the discharge capacitor (13) and the charger (14) connected in series with the secondary battery (11) and the discharge capacitor (13) and the charger (14); Means (15), and the connection switching means (15) is provided with the secondary battery (11).
At the time of discharging, only the discharging capacitor (13) is connected to the secondary battery (11) bypassing the charger (14), and the discharging of the secondary battery (11) is performed at the initial stage of charging. The capacitor (13) and the charger (14) are connected, and after a lapse of a predetermined time from the start of charging, when the voltage of the capacitor (13) for discharging becomes zero, the secondary battery (11) A charging device for a secondary battery having a discharging function, characterized in that the discharging capacitor (13) is disconnected.
【請求項2】 前記放電用コンデンサー(13)と並列
的に抵抗(21)が接続され、この抵抗(21)が、充
電時において前記放電用コンデンサー(13)に接続さ
れるようになされていることを特徴とする請求項1に記
載の放電機能を備えた二次電池用充電装置。
2. A resistor (21) is connected in parallel with the discharging capacitor (13), and the resistor (21) is connected to the discharging capacitor (13) during charging. The charging device for a secondary battery having a discharging function according to claim 1.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013059161A (en) * 2011-09-07 2013-03-28 Toyota Motor Corp Electric car
JP6402225B1 (en) * 2017-08-09 2018-10-10 東芝環境ソリューション株式会社 Discharge battery discharge treatment apparatus and discharge treatment method
US10263446B2 (en) 2016-05-03 2019-04-16 Lsis Co., Ltd. Battery control circuit for power generation system using renewable energy

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