JPH10215525A - 充電装置 - Google Patents

充電装置

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JPH10215525A
JPH10215525A JP8344760A JP34476096A JPH10215525A JP H10215525 A JPH10215525 A JP H10215525A JP 8344760 A JP8344760 A JP 8344760A JP 34476096 A JP34476096 A JP 34476096A JP H10215525 A JPH10215525 A JP H10215525A
Authority
JP
Japan
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charging
temperature
battery
voltage
ambient temperature
Prior art date
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Pending
Application number
JP8344760A
Other languages
English (en)
Inventor
Yoshihiro Sanada
喜啓 真田
Koji Eto
弘司 江藤
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.)
Oki Electric Industry Co Ltd
Original Assignee
Oki Electric Industry Co Ltd
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Publication date
Application filed by Oki Electric Industry Co Ltd filed Critical Oki Electric Industry Co Ltd
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Publication of JPH10215525A publication Critical patent/JPH10215525A/ja
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    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10Energy storage using batteries

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  • Tests Of Electric Status Of Batteries (AREA)
  • Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)
  • Secondary Cells (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 充電電圧が電池電圧に達する前に充電終了に
なったり、電池を充電装置に装着したとき瞬時に充電終
了になるようなことのない充電装置を提供する。 【解決手段】 電池温度検出部4と、周囲温度検出部6
と、周囲温度及び電池温度がそれぞれ正常充電可能な温
度範囲内のときは定電流源10をオンして充電を開始
し、周囲温度及び電池温度が前記温度範囲内の間は、検
出される周囲温度に基づいて電池3の最大充電電圧及び
充電終了電圧をそれぞれ設定し、周囲温度及び電池温度
のうちいずれか一方が前記温度範囲内でなくなったとき
は定電流源10をオフして充電を中止し、かつ充電開始
の再開に入り、最大充電電圧及び充電終了電圧をそれぞ
れ設定したときは電池3の充電電圧がその両電圧のうち
いずれか一方に達したとき定電流源10をオフして充電
を終了するCPU14とを備えた。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、二次電池の充電に
係わり、さらに詳しくは、その二次電池の充電終了を周
囲温度に応じて決定する充電装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来、二次電池(以下、単に「電池」と
いう)の充電終了を検出する方法として、例えば、充電
中に電池温度を検出しその温度から充電終了を決定する
方法と、充電電圧が所定値に達したときに充電を終了す
る方法と、ピーク値に達した充電電圧が所定値(−△
V)まで下がったときに充電を終了する方法とがある。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記電
池は図3に示すように、周囲温度によって充電時間や充
電電圧の値が異なる特性を有しているため、前述した従
来の方法では、周囲温度が高く電池自体の温度が高いと
きには、充電電圧が電池電圧に達する前に充電終了にな
ったり、電池を充電装置に装着したとき瞬時に充電終了
になることがあった。また、周囲温度が高いときや、急
激に周囲温度が変化した場合には充電電圧を正確に検出
することができなくなり、そのため、電池を充電できる
状態であっても充電を終了することがあった。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明に係る充電装置
は、周囲の温度を検出する周囲温度検出部と、電池の温
度を検出する電池温度検出部と、前記周囲温度及び前記
電池温度がそれぞれ正常充電可能な温度範囲内のときは
電池の充電を開始する充電開始判定部と、前記周囲温度
及び前記電池温度が前記温度範囲内の間は、検出される
周囲温度に基づいて電池の最大充電電圧及び充電終了電
圧をそれぞれ設定し、前記周囲温度及び前記電池温度の
うちいずれか一方が前記温度範囲内でなくなったときは
充電を中止し、かつ、前記充電開始判定部に対し充電開
始を再開させる充電管理部と、該充電管理部により設定
された最大充電電圧及び充電終了電圧のうちいずれか一
方に電池の充電電圧が達すると充電を終了する充電電圧
監視部とを備えたものである。
【0005】本発明においては、充電開始判定部が、周
囲温度検出部により検出された周囲温度及び電池温度検
出部により検出された電池温度がそれぞれ正常充電可能
な温度範囲内にあるか否かを判定し、周囲温度及び電池
温度がその温度範囲内にあるときは充電を開始する。充
電開始判定部により充電が開始されると、充電管理部
は、周囲温度及び電池温度が前記温度範囲内であるとき
は、検出される周囲温度に基づいて電池の最大充電電圧
及び充電終了電圧をそれぞれ設定し、周囲温度及び電池
温度のうちいずれか一方が前記温度範囲内でなくなった
ときは充電を中止し、かつ、充電開始判定部に対し充電
開始を再開させる。充電電圧監視部は、電池の充電電圧
が充電管理部により設定された最大充電電圧及び充電終
了電圧のうちいずれか一方に達すると充電を終了する。
【0006】
【発明の実施の形態】図1は本発明の実施形態を示す充
電装置のブロック図であり、図において、1は電池パッ
クで、コネクタ2を有し、電池3が着脱可能に装着され
るよう構成されている。4はその装着部近傍に設けられ
た電池温度検出部で、例えばサーミスタからなり、電池
温度に基づいて信号(電圧)を出力する。5は充電装
置、6は充電装置5内部に設けられた周囲温度検出部
で、例えばサーミスタからなり、充電装置5の周囲温度
に基づいて信号(電圧)を出力する。
【0007】7は周囲温度検出部6からの信号をデジタ
ル量に変換するA/D変換器、8は電池温度検出部4か
らの信号をデジタル量に変換するA/D変換器、9は電
池3の充電電圧をデジタル量に変換するA/D変換器、
10は入力信号に基づいてオン/オフし、電源19を定
電流にする定電流源、11はACアダプタ12接続用の
コネクタ、13は電池パック接続用のコネクタである。
【0008】14は本発明の充電開始判定部15、充電
中止判定部16aと電圧設定部16bとから構成された
充電管理部16、電圧検出部17aと充電電圧判定部1
7bとから構成された充電電圧監視部17をそれぞれ備
えた例えばCPUで、これらの持つ機能は予めプログラ
ムとしてEEPROM18に格納され、本装置5に電源
がACアダプタ12を介して印加されるとそのプログラ
ムを実行する。
【0009】前記EEPROM18には、前述のプログ
ラムの他に正常充電可能な温度範囲、例えば周囲温度と
比較するための10℃〜60℃の温度範囲及び電池温度
と比較するための60℃の温度値と、周囲温度に応じて
それぞれ設定された最大充電電圧及び充電終了電圧とが
データとして格納されている。なお、前述の最大充電電
圧は電池3を過電圧から保護するための電圧値であり、
充電終了電圧は、図3から明らかなように周囲温度に応
じて変化する充電電圧のピーク値から−△Vを減算して
得られる電圧値である。
【0010】次に、図2に示すフローチャートに基づい
て動作を示す。図2は本実施形態における充電装置の動
作を示すフローチャートである。本装置5に電源が印加
されると、CPU14はEEPROM18に格納された
プログラムにアクセスし、周囲温度検出部6が周囲温度
に基づく信号をA/D変換器7を介して出力し、また、
電池温度検出部4が電池温度に基づく信号をA/D変換
器8を介して出力する。一方、CPU14では、本装置
5に接続された電池パック1に電池3が装着されている
かどうかを電圧検出部17aを通して判定しており(S
1)、電池電圧が検出されなかったときは電池3が装着
されていないと判断して、電池3が装着されるまで待機
する。電池3が装着されていると判断したときは充電開
始判定部15と同様の動作に入る。
【0011】まず、A/D変換器7を介して入力された
周囲温度検出部6からの信号に基づいて周囲温度を測定
し、10℃〜60℃の範囲内にあるかどうかを判定する
(S2)。周囲温度がその温度範囲内にないときはステ
ップ1に戻って再び同じ動作を繰り返すが、周囲温度が
前記温度範囲内にあるときは、A/D変換器8を介して
入力された電池温度検出部4からの信号に基づいて電池
温度を測定し、60℃以下にあるかどうかを判定する
(S3)。電池温度がその温度を越えているときは前記
と同様にステップ1に戻って同じ動作を繰り返すが、電
池温度が前記温度以下にあるときは定電流源10をオン
して電池3の充電を開始する(S4)。
【0012】電池3への充電を開始した場合は充電管理
部16の充電中止判定部16aと同様の動作に入る。ま
ず、ステップ2と同様に周囲温度を読み込んで10℃〜
60℃の範囲内にあるかどうかを判定し(S5)、周囲
温度が前記温度範囲内にないときは定電流源10をオフ
して電池3の充電を中止し(S12)、かつ、充電開始
を再開するためにステップ1に戻り、充電開始判定部1
5の動作に入る。また、周囲温度が前記温度範囲内にあ
るときは電池温度を読み込んでステップ3と同様に60
℃以下にあるかどうかを判定する(S6)。電池温度が
その温度以下にあるときは読み込んだ周囲温度をEEP
ROM18に保持し(S7)、電池温度が60℃を越え
るときは定電流源10をオフして電池3の充電を中止し
(S12)、ステップ1に戻って前記と同様の動作に入
る。周囲温度を保持したときは電圧設定部16bと同様
に最大充電電圧及び充電終了電圧の選択に入る。まず、
EEPROM18にアクセスして、保持した周囲温度に
対応する最大充電電圧を選択して設定し(S8)、次い
で、その周囲温度から充電終了電圧を選択して設定する
(S9)。
【0013】最大充電電圧及び充電終了電圧の設定後は
充電電圧監視部17の充電電圧判定部17bと同様の動
作に入り、ここでは、まず最初に電池3の充電電圧が最
大充電電圧に達したかどうかを判定し(S10)、その
充電電圧が最大充電電圧に達していないときは充電終了
電圧に達したかどうかを判定する(S11)。充電電圧
が充電終了電圧に達していないときはステップ5に戻っ
て充電中止判定部16aの動作に入り、再び、周囲温度
が10℃〜60℃の範囲内にあるかどうか、電池温度が
60℃以下にあるかどうかを順次に判定する(S5,S
6)。周囲温度及び電池温度がそれぞれの温度条件を満
たしているときはそのときに読み込んだ周囲温度を保持
し(S7)、次いで、その周囲温度から最大充電電圧及
び充電終了電圧をそれぞれ設定し(S8,S9)、そし
て、充電電圧が最大充電電圧及び充電終了電圧のうちい
ずれか一方に達したかどうかを判定する(S10,S1
1)。このステップ5からステップ11を繰り返してい
くうちに、充電電圧が最大充電電圧及び充電終了電圧の
うちいずれか一方に達したとき定電流源10をオフして
電池3の充電を終了する。
【0014】このように本実施形態においては、周囲温
度が10℃〜60℃の範囲内で、電池温度が60℃以下
のとき、即ち、正常充電可能な温度範囲内のときに充電
を開始するようにしたので、電池3を充電装置5に装着
したとき瞬時に充電終了するといことがなくなる。
【0015】また、周囲温度及び電池温度がそれぞれ正
常充電可能な温度範囲内のときにその周囲温度に基づい
て最大充電電圧及び充電終了電圧(電池電圧)を設定
し、かつ、その正常充電可能な温度範囲内のときに充電
電圧を監視するようにしたので、充電電圧を正確に検出
でき、しかも、充電電圧が充電終了電圧に達する前に充
電終了ということがなくなるという効果がある。
【0016】さらに、充電中に周囲温度及び電池温度の
うちいずれか一方が60℃を越える温度になった場合
は、その温度が正常充電可能な温度範囲内に戻るまで充
電を中止するようにしたので、安全で、かつ正確に充電
でき、例えばNiCd蓄電池等に起こり易いメモリ効果発生
の防止にもなり、電池3の寿命を短くするということが
なくなるという効果がある。
【0017】なお、前記の実施形態では、充電開始の一
つの条件として周囲温度が10℃〜60℃の範囲内にあ
るときとしたが、その周囲温度が充電禁止温度、例えば
45℃〜60℃の範囲内にあるときは充電開始を保留に
するようにしてもよい。このように充電禁止温度を設定
した場合、充電開始の条件である周囲温度が前記実施形
態と比べ低くなるので、安全性と正確な充電を確保で
き、しかも、前記実施形態と比べ電池3の寿命を延ばす
ことができるという効果がある。
【0018】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、周囲温度
及び電池温度が正常充電可能な温度範囲内のときに充電
を開始するようにしたので、電池を充電装置に装着した
とき瞬時に充電終了するといことがなくなるという効果
がある。
【0019】また、周囲温度及び電池温度がそれぞれ正
常充電可能な温度範囲内のときにその周囲温度に基づい
て最大充電電圧及び充電終了電圧を設定し、かつ、その
正常充電可能な温度範囲内のときに充電電圧を監視する
ようにしたので、充電電圧を正確に検出でき、しかも、
充電電圧が充電終了電圧に達する前に充電終了というこ
とがなくなるという効果がある。
【0020】さらに、充電中に周囲温度及び電池温度の
うちいずれか一方が正常充電可能な温度範囲内でなくな
ったときは、その温度が正常充電可能な温度範囲内に戻
るまで充電を中止するようにしたので、安全で、かつ正
確に充電でき、しかも、電池の寿命を短くするというこ
とがなくなるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施形態を示す充電装置のブロック図
である。
【図2】本実施形態における充電装置の動作を示すフロ
ーチャートである。
【図3】電池の充電特性の一例を示す図である。
【符号の説明】
1 電池パック 3 電池 5 充電装置 7 A/D変換器 8 A/D変換器 9 A/D変換器 14 CPU
フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 FI H01M 10/48 301 H01M 10/48 301

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 周囲の温度を検出する周囲温度検出部
    と、 電池の温度を検出する電池温度検出部と、 前記周囲温度及び前記電池温度がそれぞれ正常充電可能
    な温度範囲内のときは電池の充電を開始する充電開始判
    定部と、 前記周囲温度及び前記電池温度が前記温度範囲内の間
    は、検出される周囲温度に基づいて電池の最大充電電圧
    及び充電終了電圧をそれぞれ設定し、前記周囲温度及び
    前記電池温度のうちいずれか一方が前記温度範囲内でな
    くなったときは充電を中止し、かつ、前記充電開始判定
    部に対し充電開始を再開させる充電管理部と、 電池の充電電圧が前記充電管理部により設定された最大
    充電電圧及び充電終了電圧のうちいずれか一方に達する
    と充電を終了する充電電圧監視部とを備えていることを
    特徴とする充電装置。
  2. 【請求項2】 前記充電開始判定部は、予め正常充電可
    能な温度範囲が設定され、前記周囲温度及び前記電池温
    度がそれぞれ前記温度範囲内にあるかどうかを判定し、
    その周囲温度及び電池温度が前記温度範囲内にあるとき
    は電池の充電を開始し、周囲温度及び電池温度のうちい
    ずれか一方が前記温度範囲内にないときはその温度が前
    記温度範囲内に入るまで充電の開始を保留にすることを
    特徴とする請求項1記載の充電装置。
  3. 【請求項3】 前記充電開始判定部は、予め充電禁止温
    度及び正常充電可能な温度範囲がそれぞれ設定され、前
    記周囲温度が充電禁止温度に達しているかどうかを判定
    し、その周囲温度が充電禁止温度に達しているきは周囲
    温度が充電禁止温度未満になるまで待機し、前記周囲温
    度が充電禁止温度未満のときは前記電池温度が正常充電
    可能な温度範囲内にあるかどうかを判定し、その電池温
    度が前記温度範囲内にあるときは電池の充電を開始する
    ことを特徴とする請求項1記載の充電装置。
  4. 【請求項4】 前記充電管理部は、 充電が開始されると、所定時間毎に前記周囲温度及び前
    記電池温度をそれぞれ読み込んで前記温度範囲内にある
    かどうかを判定し、前記周囲温度及び前記電池温度がそ
    れぞれ前記温度範囲内にあるときはそのときの周囲温度
    を保持し、前記周囲温度及び前記電池温度のうちいずれ
    か一方が前記温度範囲内になかったときは電池の充電を
    中止し、かつ、前記充電開始判定部に対し充電開始を再
    開させる充電中止判定部と、 予め周囲温度に応じて電池の最大充電電圧及び充電終了
    電圧がそれぞれ設定され、前記充電中止判定部により保
    持された周囲温度から最大充電電圧及び充電終了電圧を
    それぞれ選択する電圧設定部とから構成されていること
    を特徴とする請求項1、2又は3記載の充電装置。
  5. 【請求項5】 前記充電電圧監視部は、 電池の充電電圧を検出する電圧検出部と、 前記充電管理部が充電中止をしていないときに前記電圧
    検出部の検出電圧が前記最大充電電圧及び前記充電終了
    電圧のうちいずれか一方に達したかどうかを判定し、前
    記電圧検出部の検出電圧が前記最大充電電圧及び前記充
    電終了電圧のうちいずれか一方に達したときは電池の充
    電を終了する充電電圧判定部とから構成されていること
    を特徴とする請求項1、2、3又は4記載の充電装置。
JP8344760A 1996-12-25 1996-12-25 充電装置 Pending JPH10215525A (ja)

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