JPH10229650A - 充電装置および充電方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 充電電流を切り換えると充電装置への入力電
圧である太陽電池の出力電圧が変動して充電装置への入
力電圧を監視する機能が誤動作する問題、太陽電池の出
力電圧の減少により充電電流が減少すると二次電池が満
充電状態になったと誤って検出してしまう問題、充電電
流が減少した状態でタイマにより充電を終了した場合は
二次電池が満充電状態にならないという問題を解決す
る。 【解決手段】 入力電圧Ｖｉｎと所定の電圧値Ｖ１とを
比較し、ＶｉｎがＶ１より大きい状態（Ｖｉｎ＞Ｖ１）
から小さい状態（Ｖｉｎ≦Ｖ１）になったときは小さな
充電電流の充電モードに移行させ、その後、その後、所
定のタイミングごとに短時間、充電電流を増加させ、そ
のときのＶｉｎとＶ１との比較結果に基づき以降の充電
モードを制御する。そして、充電電流を計ることで二次
電池の充電量を求め、得られた充電量から二次電池の満
充電状態を判断する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、充電装置および充
電方法に関し、特に、太陽電池などの出力が変動する非
安定電力源を用いて、二次電池を充電するとともに、二
次電池の最適な満充電状態を適切に検出する充電装置お
よび充電方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】非安定電力源、例えば太陽電池を用い
て、リチウムイオン電池などの二次電池の充電を行う充
電装置は、太陽電池の出力電圧が変動するため、太陽電
池の出力電圧を基準電圧と比較して、その比較結果に基
づき充電動作をオンまたはオフする。また、この充電装
置は、ＡＣラインの電力を用いて定電圧および電流リミ
ット方式で二次電池を充電する充電装置と同様に、充電
電流の減少とタイマとによって満充電状態を検出してい
る。

【０００３】しかしながら、上記の充電装置には次のよ
うな問題がある。つまり、上記の充電装置では、二次電
池を充電できる電圧範囲が限られているため、曇により
日射が遮られるなどにより太陽電池の出力電圧が基準電
圧より小さくなったときは二次電池を充電できない。ま
た、太陽電池の出力電圧の変動が速い時は、充電動作の
オンおよびオフにより、太陽電池の出力電圧が急激に変
動して、充電装置の入力電圧（太陽電池の出力電圧）を
監視する機能が誤動作する欠点がある。さらに、上記の
充電装置では、太陽電池の出力電圧の減少により充電電
流が減少した場合、満充電状態と誤って検出することが
ある。また、充電電流が減少した状態で、タイマにより
充電を終了した場合には、二次電池が満充電状態になら
ないという問題がある。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記の問題
を解決するためのものであり、充電装置の入力電圧の変
動に応じて充電電流を切り換える時に入力電圧の監視機
能が誤動作するのを防止することを目的とする。また、
充電装置の入力電圧が変動しても、二次電池の充電状態
の判断を正しく行い、二次電池を満充電状態に充電する
ことを他の目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】かかる目的の下で、本発
明は、非安定電源を電力源として二次電池の充電を行う
充電装置において、前記非安定電源から供給される電圧
Ｖｉｎと所定電圧Ｖ１とを比較する比較手段と、前記非
安定電源から供給される電力の電圧または電流を制御し
て前記二次電池へ供給するレギュレータであって、前記
二次電池へ大きな電流を供給できる第１の充電モードと
前記二次電池へ小さな電流を供給する第２の充電モード
とを有するものと、前記二次電池へ供給される電圧およ
び電流に基づき前記レギュレータの動作を制御する制御
手段とを備え、前記レギュレータは、前記比較手段の比
較結果がＶｉｎ≦Ｖ１を示す場合、前記第２の充電モー
ドに切り換わり、その後、所定のタイミングごとに短時
間、前記第１の充電モードに相当する電流を前記二次電
池へ供給し、そのときの前記比較手段の比較結果がＶｉ
ｎ＞Ｖ１を示す場合、前記第１の充電モードに切り換わ
ることを特徴とする充電装置を提供するものである。

【０００６】また、本発明は、非安定電源を電力源とし
て二次電池の充電を行う充電装置において、該充電装置
は、前記非安定電源から供給される電圧Ｖｉｎと所定電
圧Ｖ０とを比較する比較手段と、前記非安定電源から供
給される電力の電圧または電流を制御して前記二次電池
へ電力を供給するレギュレータと、前記レギュレータと
前記二次電池との間に直列に接続される第１のスイッチ
と、前記第１のスイッチに並列に接続され、前記比較手
段により開閉が制御される第２のスイッチと、前記二次
電池の充電状態を判断するとともに、前記比較手段の比
較結果および前記二次電池の充電状態に基づき前記第１
のスイッチの開閉を制御する制御手段とを備え、前記比
較手段の比較結果がＶｉｎ≦Ｖ０を示す場合は、前記第
１のスイッチは開かれ、前記第２のスイッチは閉じら
れ、前記比較結果がＶｉｎ＞Ｖ０を示し、かつ、前記二
次電池の充電状態が満充電状態にはないと判断される場
合は、前記第１のスイッチは閉じられ、そして前記比較
結果がＶｉｎ＞Ｖ０を示し、かつ、前記二次電池の充電
状態が満充電状態にあると判断される場合は、前記第１
および第２のスイッチは開かれることを特徴とする充電
装置を提供するものである。

【０００７】さらに、本発明は、外部装置に備えられた
二次電池を、非安定電源を電力源として充電する充電装
置において、該充電装置は、前記非安定電源から供給さ
れる電圧Ｖｉｎと所定電圧Ｖ０とを比較する比較手段
と、前記非安定電源から供給される電力の電圧または電
流を制御して前記二次電池へ電力を供給するレギュレー
タと、前記レギュレータと前記二次電池との間に直列に
接続される第１のスイッチと、前記第１のスイッチに並
列に接続され、前記比較手段により開閉が制御される第
２のスイッチとを備え、前記第１のスイッチの開閉は、
前記外部装置に備わる制御手段により、前記比較手段の
比較結果および前記二次電池の充電状態に基づき制御さ
れ、前記比較手段の比較結果がＶｉｎ≦Ｖ０を示す場
合、前記第１のスイッチは開かれて前記第２のスイッチ
は閉じられ、前記比較結果がＶｉｎ＞Ｖ０を示し、か
つ、前記二次電池の充電状態が満充電状態にはないと判
断される場合は、前記第１のスイッチは閉じられ、そし
て前記比較結果がＶｉｎ＞Ｖ０を示し、かつ、前記二次
電池の充電状態が満充電状態にあると判断される場合、
前記第１および第２のスイッチは開かれることを特徴と
する充電装置を提供するものである。

【０００８】

【作用】上記の構成によれば、二次電池へ供給するレギ
ュレータにおける充電モードを、入力電圧Ｖｉｎが所定
電圧Ｖ１以下の時は直ちに前記二次電池へ小さな電流を
供給する第２の充電モードに切り換えるが、電圧Ｖｉｎ
が電圧Ｖ１を超えた場合には、直ちに前記二次電池へ大
きな電流を供給できる第１の充電モードに切り換えるこ
とはしない。レギュレータが第２の充電モードに切り換
わった後は所定のタイミングごとに短時間、レギュレー
タを第１の充電モードで動作させ、その第１の充電モー
ドで動作したときの電圧Ｖｉｎも電圧Ｖ１を超えている
ことが確認されて初めて第１の充電モードを維持するよ
うにしている。これにより、充電装置が入力電圧の変動
に応じて充電電流を切り換える際の入力電圧監視機能の
誤動作を防止することができる。

【０００９】また、本発明の他の局面では充電装置の入
力電圧Ｖｉｎが所定電圧Ｖ０以下になると、充電電流を
小さくする。また、満充電状態による充電終了はＶｉｎ
＞Ｖ０の状態でのみ行なう。これにより、充電装置の入
力電圧が変動しても、二次電池の充電状態の判断を正し
く行い、二次電池を満充電状態に充電することができ
る。

【００１０】

【発明の実施の形態】

（第１の実施形態）図１は本発明の第１の実施形態に係
る充電装置の構成を示すブロック図である。同図におい
て、１は電力源であるところの太陽電池である。２は太
陽電池１に接続される、制御系を含む充電装置であり、
入力電圧Ｖｉｎを基準電圧Ｖ１と比較する電圧比較部
３、充電動作を制御する充電制御部４、充電制御部４に
よりオン／オフが制御されるスイッチングデバイス５、
充電電圧Ｖｏｕｔおよび充電電流Ｉｏｕｔを制御するレ
ギュレータ６、および、充電電流Ｉｏｕｔを検知するた
めの抵抗器７を有する。８は負荷であり、充電装置２に
より充電される二次電池である。

【００１１】上記構成において、太陽電池１の出力電力
は、充電装置２へ入力され、レギュレータ６およびスイ
ッチングデバイス５を介して、二次電池８を充電する。
充電装置２の入力電圧Ｖｉｎは電圧比較部３で基準電圧
Ｖ１と比較され、その比較結果を示す信号がレギュレー
タ６および充電制御部４へ入力されるようになってい
る。

【００１２】太陽電池１から電力が供給され、二次電池
８が接続されると、充電制御部４はスイッチングデバイ
ス５をオンにして、充電動作が開始される。なお、太陽
電池１の発電電力が低く、入力電圧Ｖｉｎが充電動作を
維持できる電圧に達しない場合、スイッチングデバイス
５はオフになる。

【００１３】充電制御部４は、入力電圧Ｖｉｎ、電圧比
較部３の比較結果を示す信号、充電電圧Ｖｏｕｔおよび
充電電流Ｉｏｕｔを監視し、それらの状態に応じてレギ
ュレータ６の動作およびスイッチングデバイス５のオン
／オフを制御する。

【００１４】入力電圧Ｖｉｎが基準電圧Ｖ１以下になっ
た（Ｖｉｎ≦Ｖ１）時、電圧比較部３はレギュレータ６
および充電制御部４に信号を送る。この信号により、レ
ギュレータ６は充電電流Ｉｏｕｔを小さくするように動
作する。一方、充電制御部４は、電圧比較部３から入力
電圧Ｖｉｎが基準電圧Ｖ１以下になった（Ｖｉｎ≦Ｖ
１）旨の信号を受けると、その後、一定の時間間隔でレ
ギュレータ６に信号を送り、短い時間、試験的に充電電
流Ｉｏｕｔを大きくさせて入力電圧Ｖｉｎの変化を監視
する。充電制御部４は、この試験期間に入力電圧Ｖｉｎ
が基準電圧Ｖ１より高い（Ｖｉｎ＞Ｖ１）ことを示す信
号を電圧比較部３から受信すると、大きい充電電流Ｉｏ
ｕｔを流すようにレギュレータ６へ信号を送る。

【００１５】レギュレータ６は、負荷が軽い場合は定電
圧電源として動作し、負荷が重い場合は定電流電源とし
て動作する。つまり、レギュレータ６には、二次電池８
の定電圧充電に対応する出力電圧値および電流制限値が
セットされている。さらに、レギュレータ６の電流制限
値には２つの値がセットされていて、充電開始時などは
大きな電流制限値を用いて充電電流Ｉｏｕｔが大きい充
電動作（以下、第１の充電モードと呼ぶ）を行う。電圧
比較部３からＶｉｎ≦Ｖ１を示す信号が入力されると充
電電流Ｉｏｕｔが小さい充電動作（以下、第２の充電モ
ードと呼ぶ）、つまり小さい電流制限値による充電動作
に移行する。以降、レギュレータ６は、充電制御部４か
ら第１の充電モードへの移行を示す信号が入力されるま
で、第２の充電モードを維持する。

【００１６】図２は入力電圧Ｖｉｎの時間に対する変動
を示すグラフである。入力電圧Ｖｉｎを示す電圧曲線９
は時間により変動している。

【００１７】図３は入力電圧Ｖｉｎの電圧曲線の一部を
拡大したグラフである。図３に示す電圧曲線１０は、二
次電池８の充電モードが切り換わる時、入力電圧Ｖｉｎ
が変動することを示している。つまり、入力電圧Ｖｉｎ
が低下して基準電圧Ｖ１以下になるとレギュレータ６が
第２の充電モードに切り換わるため、太陽電池１の負荷
が小さくなり、入力電圧Ｖｉｎが一瞬上昇する。

【００１８】図３に示す時間ｔ１は、電圧比較部３から
充電制御部４にＶｉｎ≦Ｖ１を示す信号が送られた時で
ある。そして時間Ｔ後の時間ｔ２において、充電制御部
４は、短い時間、充電電流Ｉｏｕｔを大きくさせ、入力
電圧Ｖｉｎを監視する。時間ｔ２においてはＶｉｎ≦Ｖ
１であるから、第２の充電モードが維持される。次の時
間ｔ３において、充電制御部４は、再び、短い時間、充
電電流Ｉｏｕｔを大きくさせ、入力電圧Ｖｉｎを監視す
る。時間ｔ３では入力電圧Ｖｉｎが基準電圧Ｖ１より高
い（Ｖｉｎ＞Ｖ１）ため、充電制御部４は、第１の充電
モードへ移行させる信号をレギュレータ６へ送る。

【００１９】図４は二次電池８を充電する充電電圧Ｖｏ
ｕｔと充電電流Ｉｏｕｔの時間に対する変化の例を示し
た図である。充電電圧曲線１２および充電電流曲線１１
が第１の充電モードに対応し、充電電圧曲線１３および
充電電流曲線１４が第２の充電モードに対応する。第１
および第２の充電モードにおいて、二次電池８の充電量
が小さく二次電池８の端子電圧が低い場合は充電電流Ｉ
ｏｕｔが大きくなるので、レギュレータ６は定電流電源
として動作する。二次電池８の充電量が増加して二次電
池８の端子電圧が上昇すると、充電電流Ｉｏｕｔが電流
制限値以下になり、レギュレータ６は定電圧電源として
動作する。

【００２０】充電電圧曲線１２および充電電流曲線１１
で示される第１の充電モードでの動作は、図３の時間ｔ
１以前と時間ｔ３以降に行われ、充電電圧曲線１３と充
電電流曲線１４とで示される第２の充電モードの動作
は、時間ｔ１〜ｔ３間で行なわれる。

【００２１】図４に示すように、充電終了時における充
電電圧Ｖｏｕｔは、第１および第２の充電モードでほと
んど等しく、充電終了時の電圧Ｖｅｎｄになる。また、
第２の充電モードにおける充電終了時の充電電流Ｉｏｕ
ｔも、第１の充電モードにおける充電終了時の充電電流
Ｉｏｕｔと同じ程度に小さくなっている。したがって、
２つの充電モードを切り換えたとしても、所定の時間間
隔で充電電流Ｉｏｕｔと充電電圧Ｖｏｕｔの両方を検知
し、検知した充電電流値と充電電圧値を記憶し、例えば
連続する２回以上の検知タイミングにおいて検知した充
電電流値と充電電圧値、あるいはそれらの変化を調べる
ことにより、二次電池８が満充電状態になっているか否
かを判断することができる。すなわち、充電制御部４
は、充電電圧Ｖｏｕｔおよび充電電流Ｉｏｕｔの値が所
定値に達したか、またはそれらの変化が所定値以下にな
った場合、二次電池８が満充電状態となったと判断し、
スイッチングデバイス５をオフすることで、確実に充電
を終了させることができる。なお、基準電圧Ｖ１の値
は、第１の充電モードにおける大きな充電電流Ｉｏｕｔ
を二次電池８に供給することができる最低の入力電圧Ｖ
ｉｎの値に設定する。また、電圧比較部３のコンパレー
ト特性には若干のヒステリシスをもたせるのが好まし
い。つまり、入力電圧Ｖｉｎが基準電圧Ｖ１に向かって
降下する際はＶｉｎとＶ１を比較し、ＶｉｎがＶ１に向
かって上昇する際はＶ１より若干高い電圧値Ｖ１＋Δｖ
１とＶｉｎとを比較するようにする。

【００２２】さらに、電圧比較部３とレギュレータ６は
アナログ回路として構成することができ、充電制御部４
はデジタル回路として構成することができる。また、レ
ギュレータ６で充電電流Ｉｏｕｔを制御するので、入力
電圧Ｖｉｎの変動に合わせた充電電流Ｉｏｕｔを設定し
用意することが容易にできる。

【００２３】図５は充電制御部４の充電動作を説明する
フローチャートである。ステップＳ１で電圧比較部３の
比較結果を判定し、比較結果がＶｉｎ＞Ｖ１であればス
テップＳ１を繰り返す。また、比較結果がＶｉｎ≦Ｖ１
を示すとステップＳ２へ進んで、レギュレータ６に試験
的に大きな充電電流Ｉｏｕｔを流させるタイミングを計
るためのタイマをスタートさせる。なお、タイマは充電
制御部４を構成するワンチップマイクロコンピュータに
内蔵されている。

【００２４】ステップＳ３で、試験的に大きな充電電流
Ｉｏｕｔを流すタイミングに達すると、ステップＳ４で
大きな充電電流Ｉｏｕｔを短時間流す指示をレギュレー
タ６へ送る。そして、ステップＳ５で電圧比較部３の比
較結果を判定し、比較結果がＶｉｎ≦Ｖ１であればステ
ップＳ３へ戻り、ステップＳ３からＳ５を繰り返す。ま
た、比較結果がＶｉｎ＞Ｖ１を示すとステップＳ６へ進
んで、第１の充電モードへの移行をレギュレータ６に指
示した後、ステップＳ１へ戻る。

【００２５】（第２の実施形態）図６は第２の実施形態
に係る充電装置２の構成を示すブロック図である。図６
に示す充電装置２は、第１の実施形態の構成に加え、抵
抗器１５とスイッチングデバイス１６によりレギュレー
タ６をバイパスして、二次電池８を充電することができ
るように構成されている。スイッチングデバイス１６は
電圧比較部３により制御されている。電圧比較部３は、
入力電圧Ｖｉｎと第２の基準電圧Ｖ２（＜Ｖ１）を比較
して、入力電圧Ｖｉｎが基準電圧Ｖ２以下である（Ｖｉ
ｎ≦Ｖ２）時、スイッチングデバイス１６をオンさせる
信号を出力する。また、入力電圧Ｖｉｎが基準電圧Ｖ２
より高い（Ｖｉｎ＞Ｖ２）時、電圧比較部３はスイッチ
ングデバイス１６をオフにさせる信号を出力する。充電
制御部４は、Ｖｉｎ≦Ｖ２を示す信号が電圧比較部３か
ら入力されるとスイッチングデバイスングデバイス５を
オフにするので、その場合には太陽電池１、抵抗器１
５、スイッチングデバイス１６および二次電池８からな
る回路により二次電池８が充電される。電圧比較部３の
コンパレート特性には若干のヒステリシスをもたせるこ
とが好ましい。つまり、入力電圧Ｖｉｎが基準電圧Ｖ２
に向かって上昇する際はＶ２より若干高い電圧値Ｖ２＋
Δｖ２とＶｉｎとを比較するようにする。

【００２６】なお、Ｖｉｎ＞Ｖ２の場合の充電動作は第
１の実施形態と同様であるから、詳細な説明は省略す
る。また、抵抗器１５は充電電流Ｉｏｕｔを制限するた
めのもので、その値は概略次のようにして決定される。

【００２７】

【数１】 Ｖ２は、例えば二次電池８の最大充電電圧（充電終了時
の電圧Ｖｅｎｄ）と同じに設定する。

【００２８】本実施形態によれば、入力電圧Ｖｉｎがレ
ギュレータ６および充電制御部４が動作しない電圧まで
下がった場合でも、電圧比較部３によりスイッチングデ
バイス１６をオンにするので、Ｖｉｎが二次電池８の端
子電圧より高ければ、二次電池８を充電することができ
る。

【００２９】特に、本実施形態において電力源として用
いる太陽電池１は負荷が軽くなると出力電圧が上昇する
特性を持つので、比較的小さな電流であれば二次電池８
を充電できる場合が多い。リチウムイオン電池は、電池
自体が充電量に応じて充電量に応じて充電電流および充
電電力を低減する充電特性をもつので、本実施形態の充
電装置２に接続されて充電される二次電池８としては最
適である。

【００３０】以上説明した第１および第２の実施形態に
よれば、太陽電池１の出力電圧が、天候、時間、および
太陽と太陽電池１との向きにより影響を受け変動した時
も、負荷である二次電池８を太陽電池１の出力電圧の変
動に応じた充電動作で充電することができる。さらに、
充電動作の切り換えも、太陽電池１の出力電圧の急変に
よる影響で誤動作することなしに行うことができ、二次
電池８を常に適切な充電動作で充電することができる。

【００３１】また、入力電圧Ｖｉｎが変動し、充電電流
Ｉｏｕｔが充電制御部４の制御により変動するときで
も、二次電池８の充電電圧Ｖｏｕｔおよび充電電流Ｉｏ
ｕｔの値またはそれらの変化を検出することで、二次電
池８の満充電状態を正しく検出して充電動作を終了する
ことができる。

【００３２】（第３の実施形態）図７は本発明の第３の
実施形態および後述する第４の実施形態に係る充電シス
テムの構成を示すブロック図である。図８は、第３の実
施形態の充電システムの動作を説明するためのフローチ
ャートである。また、図９は充電に影響を及ぼさない入
力電圧の変動例、および入力電圧の変動に対する充電出
力の変動を示すグラフである。図１０は、充電に影響を
及ぼす入力電圧の変動例、および入力電圧の変動に対す
る充電出力の変動を示すグラフである。なお、第１およ
び第２の実施形態と同様の構成については、同一符号を
付してその詳細な説明を省略する。

【００３３】図７において、２１は電圧比較部３からの
信号により充電動作を切り換えるためのスイッチングデ
バイス、２３は入力電圧Ｖｉｎが基準電圧Ｖ３よりも低
いときに、小さい充電電流Ｉｏｕｔを二次電池８へ供給
するためのスイッチングデバイス、２２は充電電流Ｉｏ
ｕｔを制限するための抵抗器である。２４および２５は
二次電池８の容量および／または種類を識別するための
電池識別部で、例えば機械的、光学的、電子的または磁
気的な方法により二次電池８の容量や種類を識別し、そ
の識別結果を充電制御部４に入力する。

【００３４】充電装置２に太陽電池１が装着されると充
電装置２に電力が供給される。二次電池８が充電装置２
に接続された状態で、充電装置２に供給される電力は、
レギュレータ６により電圧および電流が制御され、スイ
ッチングデバイス５、または、抵抗器２２とスイッチン
グデバイス２３を通り、二次電池８を充電する。充電装
置２の入力電圧Ｖｉｎは、電圧比較部３で基準電圧Ｖ３
およびＶ４（Ｖ３＜Ｖ４）と比較される。電圧比較部３
は、その比較結果に応じてスイッチングデバイス２１を
切り換える。電圧比較部３の比較結果を示す信号（以
下、比較結果信号と呼ぶ）は、スイッチングデバイス２
１を介して充電制御部４へ入力される。充電制御部４
は、入力される比較結果信号に基づきスイッチングデバ
イス５をオン／オフする。また、比較結果信号は、スイ
ッチングデバイス２１を介してスイッチングデバイス２
３をオン／オフする。なお、スイッチングデバイス２１
による比較結果信号の送り先（充電制御部４またはスイ
ッチングデバイス２３）に応じて、スイッチングデバイ
ス５とスイッチングデバイス２３のどちらかのみがオン
されるように働く。

【００３５】充電制御部４に含まれるワンチップマイク
ロコンピュータは、比較結果信号により入力電圧Ｖｉｎ
がどの電圧範囲にあるか検知する。また、ワンチップマ
イクロコンピュータは、内蔵するＡ／Ｄコンバータによ
り、二次電池８に供給されている充電電圧Ｖｏｕｔおよ
び充電電流Ｉｏｕｔを検出する。

【００３６】次に、図９および図１０を用いて入力電圧
Ｖｉｎと充電出力の関係について説明する。図９におい
て、電圧曲線１２３は充電状態に影響を及ぼさない入力
電圧Ｖｉｎの変動例を示す。入力電圧Ｖｉｎの変動に対
して充電電圧Ｖｏｕｔは電圧曲線１２４に示すように時
間に対して滑らかに上昇し、かつ充電電流Ｉｏｕｔの電
流曲線１２５も滑らかに変化している。

【００３７】図１０において、電圧曲線１２６は充電状
態に影響を及ぼす入力電圧Ｖｉｎの変動例を示す。入力
電圧Ｖｉｎの変動に対して電圧曲線１２７で示す充電電
圧Ｖｏｕｔは、電圧曲線１２８で示す充電電流Ｉｏｕｔ
の変動に応じて変動している。

【００３８】入力電圧Ｖｉｎが基準電圧Ｖ３より低い
（Ｖｉｎ＜Ｖ３）時、レギュレータ６は出力電圧を安定
化できない状態にある。また、入力電圧Ｖｉｎが基準電
圧Ｖ３以上Ｖ４以下（Ｖ３≦Ｖｉｎ≦Ｖ４）の時、レギ
ュレータ６は出力電圧をＶｍａｘに安定化する。Ｖｉｎ
≦Ｖ４においては、比較結果信号はスイッチングデバイ
ス２１を経てスイッチングデバイス２３に供給され、ス
イッチングデバイス２３はオン状態にある。したがっ
て、抵抗器２２により小さな電流に制限された充電電流
Ｉｏｕｔが二次電池８へ供給される。

【００３９】一方、入力電圧Ｖｉｎが基準電圧Ｖ４より
高い（Ｖｉｎ＞Ｖ４）時、レギュレータ６は出力電圧と
出力電流の両方を制御することができる。また、比較結
果信号はスイッチングデバイス２１を経て充電制御部４
に供給され、スイッチングデバイス５がオン状態にあ
る。したがって、二次電池８はその充電状態に応じて、
レギュレータ６によりＩｍａｘに制限された充電電流
（出力電流）Ｉｏｕｔ、またはレギュレータ６によりＶ
ｍａｘに安定化された充電電圧（出力電圧）Ｖｏｕｔに
より充電される。

【００４０】充電制御部４は、充電電流Ｉｏｕｔを検出
し、この充電電流Ｉｏｕｔを時間積分することにより充
電電流Ｉｏｕｔの積算量、つまり充電量を算出する。そ
して、算出した充電量が二次電池８の充電容量に達した
とき充電完了と判断し、スイッチングデバイス５がオフ
にすることで充電を終了させる。

【００４１】さらに、充電制御部４は、充電開始時の二
次電池８の充電状態（以下、初期充電状態と呼ぶ）に応
じて充電容量の変更を行う。その方法として、充電開始
時の入力電圧Ｖｉｎ、二次電池８の端子電圧、および充
電電流Ｉｏｕｔの関係を総合的に判断し、二次電池の初
期充電状態を判定することで行う。この判定は、充電電
圧Ｖｏｕｔに対して入力電圧Ｖｉｎが充分に大きい（Ｖ
ｉｎ＞Ｖ３）場合に行われる。

【００４２】二次電池８としては、リチウムイオン電
池、鉛電池などがある。本実施形態の充電方式は、リチ
ウムイオン電池などの充電に代表的ないわゆる定電圧／
電流リミッタ方式である。その充電動作は、図９に示し
たように、充電を開始すると電流リミッタ方式による定
電流充電が行われ、充電電圧Ｖｏｕｔは徐々に上昇し
て、電圧値Ｖｍａｘに達して定電圧充電になる。さらに
充電を続けると、二次電池８の充電状態に応じて充電電
流Ｉｏｕｔが滑らかに減少する。

【００４３】以上の特性を利用して、充電制御部４は、
充電電圧ＶｏｕｔがＶｍａｘに達していない場合は二次
電池８の初期充電状態を充電電圧Ｖｏｕｔにより判定
し、充電電圧ＶｏｕｔがＶｍａｘに達している場合は二
次電池８の初期充電状態を充電電流Ｉｏｕｔにより判定
する。

【００４４】次に、充電制御部４が行う充電電流Ｉｏｕ
ｔの検出および充電量の積算の具体的な処理について述
べる。二次電池８が接続され充電電流Ｉｏｕｔが流れる
と、抵抗器７の両端に充電電流Ｉｏｕｔに比例した電位
差が生じるが、この電位差を充電制御部４に入力する。
図１０に示すように、定電圧充電を行っている期間、日
照状態の悪化により入力電力が低下すると充電電流Ｉｏ
ｕｔが低下する。この充電電流Ｉｏｕｔの変化がなけれ
ば充電電圧ＶｏｕｔがＶｍａｘに達した後、タイマで時
間を計り充電を終了すれば二次電池８を満充電状態にす
ることができる。しかし、この充電電流Ｉｏｕｔの変動
があるので、充電電流Ｉｏｕｔを時間積分して充電量を
求め、得られた充電量により二次電池８の満充電状態を
判定し、充電を終了する必要がある。

【００４５】以下、充電量の一般的な求め方を図９を用
いて説明する。図９においては、充電開始時刻をＴ１、
充電終了時刻をＴ２とし、充電電流Ｉｏｕｔが時間ｔに
対してｆ（ｔ）の曲線を描くとすれば、充電電流Ｉｏｕ
ｔ積分値Ｓは、次式で表される。

【００４６】

【数２】 二次電池８の初期充電状態の検出によって決定された充
電容量をＳａとすれば、Ｓａ＝ＳとなるＴ２に達したと
き、充電を終了する。

【００４７】次に、図８を用いて、充電制御部４が行う
充電制御について述べる。なお、図８に示す充電制御を
実現するプログラムは充電制御部４に含まれるワンチッ
プマイクロコンピュータの内蔵ＲＯＭに予め格納されて
いる。

【００４８】ステップＳ１５で二次電池８が接続される
と、ステップＳ１６で充電が開始され、ステップＳ１７
で二次電池８の初期充電状態の検出が行われる。検知さ
れた初期充電状態に応じて、ステップＳ１８で充電容量
の決定が行われる。

【００４９】ステップＳ１９では充電電流Ｉｏｕｔの検
出が行われる。検知された充電電流Ｉｏｕｔのデータを
もとに、ステップＳ２０で充電量Ｓの積算が行われ、ス
テップＳ２１で充電容量Ｓａと充電量Ｓとの比較が行わ
れる。充電容量Ｓａに対して充電量Ｓが等しくなるまで
充電は継続され、Ｓａ＝Ｓとなった時にステップＳ２２
で充電を終了する。

【００５０】（第４の実施形態）以下、第４の実施形態
を説明する。図６の構成において、二次電池８が充電装
置２に装着されると、二次電池８の容量や種類を示す識
別信号が電池識別部２４および２５から充電制御部４へ
送られる。充電制御部４は、入力された識別信号により
二次電池８の判別を行い、判別された二次電池８の容量
に応じて充電容量Ｓａの決定基準を変更する。

【００５１】図１１は本実施形態の動作を説明するため
のフローチャートである。図１１を用いて、充電制御部
４が行う二次電池８の種類および／または容量に応じた
充電制御について述べる。なお、ここでは二次電池８の
容量がＡ［ｍＡｈ］およびＢ［ｍＡｈ］の２種類の場合
について説明する。図１１に示す充電制御を実現するプ
ログラムは充電制御部４に含まれるワンチップマイクロ
コンピュータの内蔵ＲＯＭに予め格納されている。

【００５２】ステップＳ３０で二次電池８が接続される
と、ステップＳ３１で二次電池８の形状の違い若しくは
二次電池８に内蔵されている電子回路などの電池識別部
２５からの信号により二次電池８の容量を判別し、判別
した容量に応じて充電容量Ｓａの基準を変える。例え
ば、Ａ［ｍＡｈ］の二次電池８が装着された場合、処理
はステップＳ３２へ移行する。ステップＳ３２で充電が
開始されると、ステップＳ３３で二次電池８の初期充電
状態の検出が行われる。ステップＳ３４では、検知され
た初期充電状態に応じて、Ａ［ｍＡｈ］を基準として充
電容量Ｓａの決定が行われる。次いで、ステップＳ３５
へ進み、充電電流Ｉｏｕｔの検出が行われる。検知され
た充電電流Ｉｏｕｔのデータをもとに、ステップＳ３６
で充電量Ｓの積算が行われ、ステップＳ３７で充電容量
Ｓａと充電量Ｓの比較が行われる。充電容量Ｓａに対し
て充電量Ｓが等しくなるまで充電は継続され、Ｓａ＝Ｓ
となったときにステップＳ３８で充電を終了する。

【００５３】一方、ステップＳ３０でＢ［ｍＡｈ］の二
次電池８が装着されると、処理はステップＳ３９へ移行
する。ステップＳ３９で充電が開始されると、ステップ
Ｓ４０で二次電池８の初期充電状態の検出が行われる。
ステップＳ４１では、検知された初期充電状態に応じ
て、Ｂ［ｍＡｈ］を基準として充電容量Ｓａの決定が行
われる。次いで、ステップＳ３５へ進み、Ａ［ｍＡｈ］
の二次電池８が装着された場合と同様の充電制御が行わ
れる。

【００５４】（第５の実施形態）以下、第５の実施形態
を説明する。本実施形態では、二次電池８が充電装置２
に固定されている。図１２は、本実施形態に係る充電シ
ステムの構成を示すブロック図であり、図１３は、図１
２の充電システムの動作を説明するためのフローチャー
トである。

【００５５】図１２において、４６は負荷電流Ｉ_L を検
出するための抵抗器、４７は充電を開始させるためのス
イッチ、４８は負荷である。なお、第１および第３の実
施形態と同様の構成については、同一符号を付して、そ
の詳細な説明を省略する。

【００５６】充電装置２に負荷４８が接続されると負荷
電流Ｉ_L が流れ、抵抗器４６の両端に負荷電流Ｉ_L に応
じた電位差が生じる。この電圧は充電制御部４に入力さ
れ、これにより負荷電流Ｉ_L が検出される。充電制御部
４は、検出した負荷電流（放電電流）Ｉ_L を時間積分す
ることで、二次電池８の放電量を算出する。充電開始ス
イッチ４７が押されるか、負荷４８が外されるか、また
は放電により二次電池８の電圧が低下したとき、算出し
た放電量に応じて充電容量Ｓａを決定し充電の終了検出
に用いる。

【００５７】次に、図１３を用いて、充電制御部４が行
う、放電量に応じた充電制御について述べる。なお、図
１３に示す充電制御を実現するプログラムは充電制御部
４に含まれるワンチップマイクロコンピュータの内蔵Ｒ
ＯＭに予め格納されている。

【００５８】先ず、ステップＳ５０で負荷が接続される
と、ステップＳ５１で放電が開始される。ステップＳ５
２で抵抗器４６の両端の電位差から放電電流Ｉ_L を検出
する。ステップＳ５３では、放電量の積算が行われる。
ステップＳ５４で充電開始スイッチ４７が押されるか、
負荷４８が外されるか、または放電により二次電池８の
電圧が低下したとき、ステップＳ５５で放電が終了さ
れ、ステップＳ５６で放電量が確定される。この確定さ
れた放電量のデータをもとにステップＳ５７で充電容量
Ｓａの決定が行われ、ステップＳ５８で充電が開始され
る。続くステップＳ１９からステップＳ２２までは第３
の実施形態と共通の動作を行う。

【００５９】（第６の実施形態）以下、第６の実施形態
を説明する。本実施形態では、充電を行う二次電池８を
収納している電池パックに放電量を検出するワンチップ
マイクロコンピュータが内蔵してある。

【００６０】図１４は、本実施形態に係る充電システム
の構成を示すブロック図であり、図１５は、図１４の充
電システムの動作を説明するためのフローチャートであ
る。図１４において、６３は電池パックである。４６は
負荷電流Ｉ_L を検出するための抵抗器、６５は放電量検
出用のワンチップマイクロコンピュータである。なお、
第１、第３および第５の実施形態と同様の構成について
は、同一符号を付して、その詳細な説明を省略する。

【００６１】電池パック６３に負荷４８が接続される
と、抵抗器４６を通って負荷電流Ｉ_Lが流れる。この
時、抵抗器４６の両端に負荷電流Ｉ_L に応じた電位差が
発生する。放電量検出用のワンチップマイクロコンピュ
ータ６５は、抵抗器４６の両端の電圧と時間とにより二
次電池８の放電量を算出し、負荷４８が外された時に二
次電池８の総放電量を決定する。この後、電池パック６
３が充電装置２に接続されると、ワンチップマイクロコ
ンピュータ６５と充電制御部４の間で二次電池８の総放
電量のデータが通信され、このデータをもとに充電制御
部４は充電容量Ｓａを決定する。以降の制御は第３の実
施形態と共通である。

【００６２】次に、図１５を用いて、ワンチップマイク
ロコンピュータ６５が行う総放電量の検出処理と、充電
制御部４が行う総放電量に応じた充電制御について述べ
る。なお、総放電量の検出処理を実現するプログラムは
電池パック６３が内蔵するワンチップマイクロコンピュ
ータ６５の内蔵ＲＯＭに、充電制御を実現するプログラ
ムは充電制御部４に含まれるワンチップマイクロコンピ
ュータの内蔵ＲＯＭに、それぞれ予め格納されている。

【００６３】ステップＳ６８で電池パック６３に負荷４
８が接続されると、ステップＳ６９で抵抗器４６を通り
負荷電流Ｉ_L が流れる。その後、ステップＳ７０でワン
チップマイクロコンピュータ６５は負荷電流Ｉ_L の検出
を行い、ステップＳ７１で放電量の積算を行う。

【００６４】ステップＳ７２で負荷４８が外されると、
ステップＳ７３で放電が終了し、ステップＳ７４でワン
チップマイクロコンピュータ６５は総放電量の決定を行
う。充電装置２に電池パック６３が接続されると、ステ
ップＳ７５で総放電量のデータがワンチップマイクロコ
ンピュータ６５から充電制御部４へ送られる。充電制御
部４は、受信した総放電量のデータに基づき、ステップ
Ｓ７６で充電容量Ｓａの決定を行い、ステップＳ７７で
充電を開始する。続くステップＳ１９からステップＳ２
２までは第３の実施形態と共通の動作を行う。

【００６５】（第７の実施形態）以下、第７の実施形態
を説明する。本実施形態は、二次電池８とその放電量を
検出するワンチップマイクロコンピュータ６５とを内蔵
する装置（負荷）が充電装置２に接続されるものであ
る。

【００６６】図１６は、本実施形態に係る充電システム
の構成を示すブロック図であり、図１７は、図１６の充
電システムの動作を説明するためのフローチャートであ
る。なお、第１、第３、第５および第６の実施形態と同
様の構成については、同一符号を付して、その詳細な説
明を省略する。

【００６７】図１６において、８１は二次電池８とその
放電量を検出するワンチップマイクロコンピュータ６５
とを内蔵する装置（負荷）である。装置８１を動作させ
ると、抵抗器４６を通して負荷電流Ｉ_L が流れる。この
時、抵抗器４６の両端に負荷電流Ｉ_L に応じた電位差が
発生する。放電量検出用のワンチップマイクロコンピュ
ータ６５はこの電圧と時間により二次電池８の放電量を
算出する。

【００６８】装置８１の動作が停止されると、ワンチッ
プマイクロコンピュータ６５は二次電池８の総放電量を
決定する。この後、装置８１が充電装置２に接続される
と、ワンチップマイクロコンピュータ６５と充電制御部
４の間で総放電量のデータが通信され、充電制御部４は
このデータをもとに充電容量Ｓａを決定する。以降の制
御は第３の実施形態と共通である。

【００６９】次に、図１７を用いて、ワンチップマイク
ロコンピュータ６５が行う総放電量の検出処理と、充電
制御部４が行う総放電量に応じた充電制御について述べ
る。ステップＳ８６で装置８１が動作されると、ステッ
プＳ８７で抵抗器４６を通り負荷電流Ｉ_L が流れる。そ
の後、ワンチップマイクロコンピュータ６５は、ステッ
プＳ８８で負荷電流Ｉ_L の検出を行い、ステップＳ８９
で二次電池８の放電量の積算を行う。ステップＳ９０で
装置の動作が停止されると、ステップＳ９１で放電が終
了し、ステップＳ９２でワンチップマイクロコンピュー
タ６５は二次電池８の総放電量の決定を行う。

【００７０】充電装置２に装置８１が接続されると、ス
テップＳ９３で総放電量のデータがワンチップマイクロ
コンピュータ６５から充電制御部４へ送られる。充電制
御部４は、受信した総放電量のデータに基づき、ステッ
プＳ９４で充電容量Ｓａの決定を行い、ステップＳ９５
で充電を開始する。続くステップＳ１９からステップＳ
２２までは第３の実施形態と共通の動作を行う。

【００７１】（第８の実施形態）以下、第８の実施形態
を説明する。本実施形態は、電池パック６３に二次電池
８と充電制御部４を内蔵している。図１８は、本実施形
態に係る充電システムの構成を示すブロック図であり、
図１９は、図１８の充電システムの動作を説明するため
のフローチャートである。なお、第１、第３、第５、第
６および第７の実施形態と同様の構成については、同一
符号を付して、その詳細な説明を省略する。

【００７２】電池パック６３に負荷４８を接続すると、
抵抗器４６を通して負荷電流Ｉ_L が流れる。このとき、
抵抗器４６の両端に負荷電流Ｉ_L に応じた電位差が発生
する。充電制御部４はこの電圧と時間により放電量を算
出する。

【００７３】負荷４８が外されたとき、若しくは、二次
電池８の電圧低下や不図示の充電開始スイッチがオンさ
れた等、充電制御部４が充電開始信号を受けた時は、充
電制御部４により総放電量が決定される。この後、電池
パック６３が充電装置２に接続されると充電制御部４は
充電装置２の制御を行い充電を開始する。以降の制御は
第３の実施形態と共通である。

【００７４】次に、図１９を用いて充電制御部４が行
う、総放電量に応じた充電制御について述べる。電池パ
ック６３と負荷４８が接続され、ステップＳ１０５で負
荷４８を動作させると、ステップＳ１０６で二次電池８
から抵抗器４６を通り負荷電流Ｉ_L が流れる。その後、
ステップＳ１０７で充電制御部４は負荷電流Ｉ_L の検出
を行い、ステップＳ１０８で放電量の積算を行う。ステ
ップＳ１０９で負荷４８が外されるか、或いは充電開始
信号を受けると、ステップＳ１１０で放電が終了し、ス
テップＳ１１１で総放電量の決定を行い、ステップＳ１
１２で充電容量Ｓａの決定を行う。

【００７５】充電装置２に電池パック６３が接続される
と、ステップＳ１１３で電池パック６３の充電制御部４
の制御により二次電池８への充電が開始される。続くス
テップＳ１９からステップＳ２２までは第３の実施形態
と共通の動作を行う。

【００７６】（第９の実施形態）以下、第９の実施形態
を説明する。本実施形態は、二次電池８と充電制御部４
を内蔵する装置（負荷）８１が、充電装置２に接続され
るものである。図２０は、本実施形態に係る充電システ
ムの構成を示すブロック図であり、図２１は、図２０の
充電システムの動作を説明するためのフローチャートで
ある。なお、第１、第３、第５、第６、第７および第８
の実施形態と同様の構成については、同一符号を付し
て、その詳細な説明を省略する。

【００７７】負荷装置８１を動作させると、抵抗器４６
を通して負荷電流Ｉ_L が流れる。このとき、抵抗器４６
の両端に負荷電流Ｉ_L に応じた電位差が発生する。充電
制御部４はこの電圧と時間により放電量を算出する。装
置８１が停止されると、充電制御部４は総放電量を決定
する。この後、装置８１が充電装置２に接続されると、
充電制御部４は充電装置２の制御を行い充電を開始す
る。以降の制御は第３の実施形態と共通である。

【００７８】次に、図２１を用いて充電制御部４が行
う、総放電量に応じた充電制御について述べる。ステッ
プＳ１２４で装置が動作されると、ステップＳ１２５で
抵抗器４６を通り、負荷電流Ｉ_L が流れる。その後、ス
テップＳ１２６で、充電制御部４は負荷電流Ｉ_L の検出
を行い、ステップＳ１２７で放電量の積算を行う。ステ
ップＳ１２８で装置が停止されると、ステップＳ１２９
で放電が終了され、ステップＳ１３０で総放電量の決定
が行われ、ステップＳ１３１で充電容量が決定される。

【００７９】装置８１が充電装置２に接続されると、ス
テップＳ１３２で装置８１の充電制御部４の制御により
充電が開始される。続くステップＳ１９からステップＳ
２２までは第３の実施形態と共通の動作を行う。

【００８０】以上説明したように、第３〜第９の各実施
形態によれば、太陽電池などの出力が安定しない電力源
を用いて充電を行う場合でも、二次電池に対して安定し
た充電を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の第１の実施形態に係る充電装置の構
成を示すブロック図である。

【図２】 図１の充電装置における入力電圧の時間に対
する変動の例を示すグラフである。

【図３】 図２の入力電圧曲線の一部を拡大したグラフ
である。

【図４】 図１の充電装置における充電電圧と充電電流
の時間に対する変化の例を示すグラフである。

【図５】 図１における充電制御部の充電動作を説明す
るためのフローチャートである。

【図６】 本発明の第２の実施例形態に係る充電装置の
構成を示すブロック図である。

【図７】 本発明の第３の実施形態および第４の実施形
態に係る充電システムの構成を示すブロック図である。

【図８】 本発明の第３の実施形態に係る充電システム
の動作を説明するためのフローチャートである。

【図９】 充電状態に影響を及ぼさない入力電圧の変動
例を示すグラフである。

【図１０】 充電状態に影響を及ぼす入力電圧の変動例
を示すグラフである。

【図１１】 本発明の第４の実施形態に係る充電システ
ムの動作を説明するためのフローチャートである。

【図１２】 本発明の第５の実施形態に係る充電システ
ムの構成を示すブロック図である。

【図１３】 図１２の充電システムの動作を説明するた
めのフローチャートである。

【図１４】 本発明の第６の実施形態に係る充電システ
ムの構成を示すブロック図である。

【図１５】 図１４の充電システムの動作を説明するた
めのフローチャートである。

【図１６】 本発明の第７の実施形態に係る充電システ
ムの構成を示すブロック図である。

【図１７】 図１６の充電システムの動作を説明するた
めのフローチャートである。

【図１８】 本発明の第８の実施形態に係る充電システ
ムの構成を示すブロック図である。

【図１９】 図１８の充電システムの動作を説明するた
めのフローチャートである。

【図２０】 本発明の第９の実施形態に係る充電システ
ムの構成を示すブロック図である。

【図２１】 図２０の充電システムの動作を説明するた
めのフローチャートである。

【符号の説明】

１：太陽電池、２：充電装置、３：電圧比較部、４：充
電制御部、５，１６，２１，２３：スイッチングデバイ
ス、６：レギュレータ、７，１５，２２，４６：抵抗
器、８：二次電池、２４，２５：電池識別部、４７：放
電開始スイッチ、４８：負荷、６３：電池パック、６
５：ワンチップマイクロコンピュータ、８１：負荷装
置。

Claims (22)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 非安定電源を電力源として二次電池の充
   電を行う充電装置において、 前記非安定電源から供給される電圧Ｖｉｎと第１の所定
   電圧Ｖ１とを比較する第１の比較手段と、 前記非安定電源から供給される電力の電圧または電流を
   制御して前記二次電池へ供給するレギュレータであっ
   て、前記二次電池へ大きな電流を供給できる第１の充電
   モードと前記二次電池へ小さな電流を供給する第２の充
   電モードとを有するものと、 前記二次電池へ供給される電圧および電流に基づき前記
   レギュレータの動作を制御する制御手段とを備え、 前記レギュレータは、前記第１の比較手段の比較結果が
   Ｖｉｎ≦Ｖ１を示す場合、前記第２の充電モードに切り
   換わり、その後、所定のタイミングごとに短時間、前記
   第１の充電モードに相当する電流を前記二次電池へ供給
   し、そのときの前記第１の比較手段の比較結果がＶｉｎ
   ＞Ｖ１を示す場合、前記第１の充電モードに切り換わる
   ことを特徴とする充電装置。
2. 【請求項２】 前記レギュレータは、前記第１の比較手
   段からの比較結果がＶｉｎ≦Ｖ１を示す比較結果信号に
   応じて前記第２の充電モードに切り換わり、前記制御手
   段から所定のタイミングごとに短時間、送信されるトリ
   ガ信号に応じて第１の充電モードへ切り換わるものであ
   り、第１の充電モードへ切り換わったときの前記比較手
   段の比較結果がＶｉｎ≦Ｖ１を示す場合は前記第２の充
   電モードに戻り、Ｖｉｎ＞Ｖ１を示す場合はそのまま第
   １の充電モードを維持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】 前記制御手段は、前記二次電池の満充電
   状態を前記二次電池へ供給される電圧および電流に基づ
   き検知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】 前記レギュレータと前記二次電池との間
   に直列に接続され、前記制御手段により開閉が制御され
   る第１のスイッチと、 前記非安定電源と前記二次電池の間で前記レギュレータ
   および前記第１のスイッチをバイパスするように接続さ
   れ、前記比較手段により開閉が制御される第２のスイッ
   チと、 前記電圧Ｖｉｎと第２の所定電圧Ｖ２（Ｖ２＜Ｖ１）と
   を比較する第２の比較手段とをさらに備え、 前記第２の比較手段の比較結果がＶｉｎ＞Ｖ２を示す場
   合は、前記第１のスイッチは閉じられ、前記第２のスイ
   ッチは開かれ、そして前記比較結果がＶｉｎ≦Ｖ２を示
   す場合は、前記第１のスイッチは開かれ、前記第２のス
   イッチは閉じられることを特徴とする請求項１記載の充
   電装置。
5. 【請求項５】 前記第２のスイッチには、前記二次電池
   へ供給される電流を制限する抵抗が直列に接続されるこ
   とを特徴とする請求項４記載の充電装置。
6. 【請求項６】 電力源から供給される電圧Ｖｉｎと所定
   電圧Ｖ１とを比較する比較手段と、 前記電力源から供給される電力の電圧または電流を制御
   して二次電池へ電力を供給するレギュレータであって、
   前記二次電池へ大きな電流を供給できる第１の充電モー
   ドと前記二次電池へ小さな電流を供給する第２の充電モ
   ードとを有するものとを備えた充電装置を用い、非安定
   電源を電力源として前記二次電池を充電する充電方法に
   おいて、 前記比較手段の比較結果がＶｉｎ≦Ｖ１を示したとき
   は、前記レギュレータの動作を前記第２の充電モードに
   切り換え、 前記レギュレータの動作が前記第２の充電モードに切り
   換わった後は、所定のタイミングごとに短時間、前記レ
   ギュレータを前記第１の充電モードで動作させ、 そのときの前記比較手段の比較結果を判定し、 前記比較結果がＶｉｎ＞Ｖ１を示したとき、前記レギュ
   レータの動作を前記第１の充電モードに切り換えること
   を特徴とする充電方法。
7. 【請求項７】 電力源から供給される電圧Ｖｉｎと所定
   電圧Ｖ１とを比較する比較手段と、 前記電力源から供給される電力の電圧または電流を制御
   して二次電池へ電力を供給するレギュレータであって、
   前記二次電池へ大きな電流を供給する第１の充電モード
   と前記二次電池へ小さな電流を供給する第２の充電モー
   ドとを有し、前記比較手段の比較結果がＶｉｎ≦Ｖ１を
   示したときは、該第２の充電モードに切り換わるものと
   を備えた充電装置を用い、非安定電源を電力源として前
   記二次電池を充電する充電方法において、 少なくとも前記レギュレータが前記第２の充電モードに
   切り換わった後は、所定のタイミングごとに短時間、該
   レギュレータを前記第１の充電モードに切り換えること
   を特徴とする充電方法。
8. 【請求項８】 非安定電源を電力源として二次電池の充
   電を行う充電装置において、 該充電装置は、 前記非安定電源から供給される電圧Ｖｉｎと所定電圧Ｖ
   ０とを比較する比較手段と、 前記非安定電源から供給される電力の電圧または電流を
   制御して前記二次電池へ電力を供給するレギュレータ
   と、 前記レギュレータと前記二次電池との間に直列に接続さ
   れる第１のスイッチと、 前記第１のスイッチに並列に接続され、前記比較手段に
   より開閉が制御される第２のスイッチと、 前記二次電池の充電状態を判断するとともに、前記比較
   手段の比較結果および前記二次電池の充電状態に基づき
   前記第１のスイッチの開閉を制御する制御手段とを備
   え、 前記比較手段の比較結果がＶｉｎ≦Ｖ０を示す場合は、
   前記第１のスイッチは開かれ、前記第２のスイッチは閉
   じられ、 前記比較結果がＶｉｎ＞Ｖ０を示し、かつ、前記二次電
   池の充電状態が満充電状態にはないと判断される場合
   は、前記第１のスイッチは閉じられ、そして前記比較結
   果がＶｉｎ＞Ｖ０を示し、かつ、前記二次電池の充電状
   態が満充電状態にあると判断される場合は、前記第１お
   よび第２のスイッチは開かれることを特徴とする充電装
   置。
9. 【請求項９】 前記制御手段は、前記二次電池へ供給さ
   れる電流を計測することにより前記二次電池の充電量を
   求め、得られた充電量に基づき前記二次電池の充電状態
   を判断することを特徴とする請求項８記載の充電装置。
10. 【請求項１０】 前記制御手段による前記充電状態の判
    断は、前記充電量と前記二次電池の充電容量とを比較す
    ることにより行われ、前記充電容量は前記二次電池の充
    電開始時に、前記非安定電源から供給される電圧Ｖｉ
    ｎ、ならびに、前記二次電池の端子電圧および充電電流
    に基づき前記制御手段が算定することを特徴とする請求
    項９記載の充電装置。
11. 【請求項１１】 前記二次電池の種類を検知する検知手
    段をさらに備え、 前記制御手段による前記充電状態の判断は、前記充電量
    と前記二次電池の充電容量とを比較することにより行わ
    れ、前記充電容量は前記二次電池の充電開始時に、前記
    非安定電源から供給される電圧Ｖｉｎ、前記二次電池の
    端子電圧および充電電流、ならびに、前記検知手段によ
    り検知された二次電池の種類に基づき前記制御手段が算
    定することを特徴とする請求項９記載の充電装置。
12. 【請求項１２】 前記制御手段は、前記二次電池から放
    出される電流を計測することにより前記二次電池の放電
    量を求め、得られた放電量に基づき前記二次電池の充電
    状態を判断することを特徴とする請求項８記載の充電装
    置。
13. 【請求項１３】 前記二次電池は、該二次電池から放出
    される電流を計測することによりその放電量を求める検
    出手段を備え、 前記制御手段は、前記二次電池の検出手段から受信した
    放電量に基づき前記二次電池の充電状態を判断すること
    を特徴とする請求項８記載の充電装置。
14. 【請求項１４】 前記二次電池は、外部機器に備えられ
    たものであり、 該外部機器は、該二次電池から放出される電流を計測す
    ることにより該二次電池の放電量を求める検出手段を備
    え、 前記制御手段は、前記外部機器の検出手段から受信した
    放電量に基づき前記二次電池の充電状態を判断すること
    を特徴とする請求項８記載の充電装置。
15. 【請求項１５】 前記制御手段は、前記二次電池の放電
    量に基づき前記二次電池の充電容量を算定し、前記二次
    電池へ供給される電流を計測することにより前記二次電
    池の充電量を求め、前記充電量と前記充電容量とを比較
    することにより前記充電状態を判断することを特徴とす
    る請求項１２〜１４のいずれか１つに記載の充電装置。
16. 【請求項１６】 前記二次電池は、放出される電流を計
    測することにより放電量を求める検出手段および制御手
    段を備え、該二次電池の制御手段は、該二次電池の検出
    手段から検出した放電量に基づいて、該二次電池の充電
    状態を判断することを特徴とする請求項８記載の充電装
    置。
17. 【請求項１７】 前記二次電池の制御手段は、前記二次
    電池の放電量に基づき前記二次電池の充電容量を算定
    し、前記二次電池に供給される電流を計測して求めた該
    二次電池の充電量と前記二次電池の充電容量とを比較す
    ることにより前記充電状態を判断することを特徴とする
    請求項１６記載の充電装置。
18. 【請求項１８】 電力源から供給される電圧Ｖｉｎと所
    定電圧Ｖ０とを比較する比較手段と、 前記電力源から供給される電力の電圧または電流を制御
    して二次電池へ電力を供給するレギュレータと、 前記レギュレータと前記二次電池との間に直列に接続さ
    れる第１のスイッチと、 前記第１のスイッチに並列に接続され、前記比較手段に
    より開閉が制御される第２のスイッチとを備えた充電装
    置を用い、非安定電源を電力源として前記二次電池を充
    電する充電方法において、 前記比較手段の比較結果がＶｉｎ≦Ｖ０を示す場合は、
    前記第１のスイッチは開かれ、前記第２のスイッチは閉
    じられ、 前記比較結果がＶｉｎ＞Ｖ０を示し、かつ、前記二次電
    池の充電状態が満充電状態にはないと判断される場合
    は、前記第１のスイッチは閉じられ、そして前記比較結
    果がＶｉｎ＞Ｖ０を示し、かつ、前記二次電池の充電状
    態が満充電状態にあると判断される場合は、前記第１お
    よび第２のスイッチは開かれることを特徴とする充電方
    法。
19. 【請求項１９】 外部装置に備えられた二次電池を、非
    安定電源を電力源として充電する充電装置において、 該充電装置は、 前記非安定電源から供給される電圧Ｖｉｎと所定電圧Ｖ
    ０とを比較する比較手段と、 前記非安定電源から供給される電力の電圧または電流を
    制御して前記二次電池へ電力を供給するレギュレータ
    と、 前記レギュレータと前記二次電池との間に直列に接続さ
    れる第１のスイッチと、 前記第１のスイッチに並列に接続され、前記比較手段に
    より開閉が制御される第２のスイッチとを備え、 前記第１のスイッチの開閉は、前記外部装置に備わる制
    御手段により、前記比較手段の比較結果および前記二次
    電池の充電状態に基づき制御され、 前記比較手段の比較結果がＶｉｎ≦Ｖ０を示す場合、前
    記第１のスイッチは開かれて前記第２のスイッチは閉じ
    られ、 前記比較結果がＶｉｎ＞Ｖ０を示し、かつ、前記二次電
    池の充電状態が満充電状態にはないと判断される場合
    は、前記第１のスイッチは閉じられ、そして前記比較結
    果がＶｉｎ＞Ｖ０を示し、かつ、前記二次電池の充電状
    態が満充電状態にあると判断される場合、前記第１およ
    び第２のスイッチは開かれることを特徴とする充電装
    置。
20. 【請求項２０】 前記第２のスイッチには、前記二次電
    池へ供給される電流を制限する抵抗が直列に接続される
    ことを特徴とする請求項８〜１７および１９のいずれか
    １つに記載の充電装置。
21. 【請求項２１】 前記非安定電源が太陽電池であること
    を特徴とする請求項１〜５、８〜１７および１９のいず
    れか１つに記載の充電装置。
22. 【請求項２２】 前記二次電池がリチウムイオン電池で
    あることを特徴とする請求項１〜５、８〜１７および１
    ９のいずれか１つに記載の充電装置。