JPH10257685A - ２次電池の満充電の検出方法 - Google Patents
２次電池の満充電の検出方法Info
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- JPH10257685A JPH10257685A JP9054459A JP5445997A JPH10257685A JP H10257685 A JPH10257685 A JP H10257685A JP 9054459 A JP9054459 A JP 9054459A JP 5445997 A JP5445997 A JP 5445997A JP H10257685 A JPH10257685 A JP H10257685A
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- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
- H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
- H02J7/007—Regulation of charging or discharging current or voltage
- H02J7/00712—Regulation of charging or discharging current or voltage the cycle being controlled or terminated in response to electric parameters
- H02J7/007182—Regulation of charging or discharging current or voltage the cycle being controlled or terminated in response to electric parameters in response to battery voltage
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R19/00—Arrangements for measuring currents or voltages or for indicating presence or sign thereof
- G01R19/165—Indicating that current or voltage is either above or below a predetermined value or within or outside a predetermined range of values
- G01R19/16533—Indicating that current or voltage is either above or below a predetermined value or within or outside a predetermined range of values characterised by the application
- G01R19/16538—Indicating that current or voltage is either above or below a predetermined value or within or outside a predetermined range of values characterised by the application in AC or DC supplies
- G01R19/16542—Indicating that current or voltage is either above or below a predetermined value or within or outside a predetermined range of values characterised by the application in AC or DC supplies for batteries
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 ２次電池の満充電の検出を精度良く行う。
【解決手段】 ２次電池BAT の端子電圧VBと基準電圧Vz
1 との差分が１倍の利得で増幅されて増幅電圧値S12 に
なる。増幅電圧値S12 はA/D 変換されてディジタル値S1
3 になる。又、外気温度に対応した電気信号S18 が検出
される。電気信号S12 はA/D 変換されてディジタル値S1
9 になる。充電が進行するに従って変化するディジタル
値S13 ,S19がCPU14 で逐次読取られ、予めROM20 に格納
された該ディジタル値S13,S19 に対応する利得に基づい
て増幅時の利得が２倍、３倍、及び10倍に順次更新され
る。同様に、増幅時の基準電圧が基準電圧Vz2 、基準電
圧Vz3 、基準電圧Vz4 に順次更新される。ディジタル値
S13 が減少した時、CPU14 は２次電池BAT の充電が完了
して端子電圧VBに−ΔＶが発生したと判定し、定電流回
路部17を制御して充電電流S17 の供給を停止する。
1 との差分が１倍の利得で増幅されて増幅電圧値S12 に
なる。増幅電圧値S12 はA/D 変換されてディジタル値S1
3 になる。又、外気温度に対応した電気信号S18 が検出
される。電気信号S12 はA/D 変換されてディジタル値S1
9 になる。充電が進行するに従って変化するディジタル
値S13 ,S19がCPU14 で逐次読取られ、予めROM20 に格納
された該ディジタル値S13,S19 に対応する利得に基づい
て増幅時の利得が２倍、３倍、及び10倍に順次更新され
る。同様に、増幅時の基準電圧が基準電圧Vz2 、基準電
圧Vz3 、基準電圧Vz4 に順次更新される。ディジタル値
S13 が減少した時、CPU14 は２次電池BAT の充電が完了
して端子電圧VBに−ΔＶが発生したと判定し、定電流回
路部17を制御して充電電流S17 の供給を停止する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、例えばニカド電池
やニッケル水素電池等の充電を行う充電器における２次
電池の満充電の検出方法に関するものである。
やニッケル水素電池等の充電を行う充電器における２次
電池の満充電の検出方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】図２は、従来の充電器の一例を示す構成
図である。この充電器では、２次電池ＢＡＴの端子電圧
ＶＢが減衰器（ＡＴＴ）１で減衰され、アナログ／デジ
タルコンバータ（以下、ＡＤＣという）２に入力され
る。ＡＤＣ２の出力信号Ｓ２は中央処理装置（以下、Ｃ
ＰＵという）３で読み取られる。そして、端子電圧ＶＢ
が低下して出力信号Ｓ２の値が減少した時、リードオン
リメモリ（以下、ＲＯＭという）４に予め記憶されたプ
ログラムに基づき、２次電池ＢＡＴの充電が完了したと
判定されて定電流回路５の出力電流Ｓ５の２次電池ＢＡ
Ｔに対する供給が停止される。
図である。この充電器では、２次電池ＢＡＴの端子電圧
ＶＢが減衰器（ＡＴＴ）１で減衰され、アナログ／デジ
タルコンバータ（以下、ＡＤＣという）２に入力され
る。ＡＤＣ２の出力信号Ｓ２は中央処理装置（以下、Ｃ
ＰＵという）３で読み取られる。そして、端子電圧ＶＢ
が低下して出力信号Ｓ２の値が減少した時、リードオン
リメモリ（以下、ＲＯＭという）４に予め記憶されたプ
ログラムに基づき、２次電池ＢＡＴの充電が完了したと
判定されて定電流回路５の出力電流Ｓ５の２次電池ＢＡ
Ｔに対する供給が停止される。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
図２の充電器では、次の（１）〜（３）のような課題が
あった。 （１） 例えば、ニカド電池やニッケル水素電池等の２
次電池は、満充電になったときに端子電圧ＶＢが低下す
る特性があるので、該２次電池の満充電の検出には、端
子電圧ＶＢの低下（以下、“−ΔＶ”という）の検出が
用いられる。そして、この−ΔＶを、量子化ビット数が
例えば８ビット又は１０ビットのＡＤＣ２でアナログ／
デジタル変換（以下、Ａ／Ｄ変換という）して読み取っ
ていた。ところが、２次電池を低い充電電流で充電した
場合では−ΔＶの変化分が小さいため、量子化ビット数
が１０ビット以上の精度の良いＡＤＣが必要であり、充
電器の価格が高くなるという問題があった。 （２） 端子電圧ＶＢのピ−ク値及び−ΔＶは２次電池
ＢＡＴの種類や外気温度の変動によって変化することが
あるが、満充電を検出する場合にはこの変化を考慮せず
に−ΔＶを検出していた。特に外気温度が高温の場合は
−ΔＶが小さいので、誤検出が発生して満充電を検出で
きないことがあった。 （３） 前記（１）及び（２）の課題を解決するため
に、端子電圧ＶＢを増幅して検出することが考えられる
が、端子電圧ＶＢを単純に増幅すると、ＡＤＣ２の許容
入力電圧を超えてしまうため、ダイナミックレンジが確
保できない。
図２の充電器では、次の（１）〜（３）のような課題が
あった。 （１） 例えば、ニカド電池やニッケル水素電池等の２
次電池は、満充電になったときに端子電圧ＶＢが低下す
る特性があるので、該２次電池の満充電の検出には、端
子電圧ＶＢの低下（以下、“−ΔＶ”という）の検出が
用いられる。そして、この−ΔＶを、量子化ビット数が
例えば８ビット又は１０ビットのＡＤＣ２でアナログ／
デジタル変換（以下、Ａ／Ｄ変換という）して読み取っ
ていた。ところが、２次電池を低い充電電流で充電した
場合では−ΔＶの変化分が小さいため、量子化ビット数
が１０ビット以上の精度の良いＡＤＣが必要であり、充
電器の価格が高くなるという問題があった。 （２） 端子電圧ＶＢのピ−ク値及び−ΔＶは２次電池
ＢＡＴの種類や外気温度の変動によって変化することが
あるが、満充電を検出する場合にはこの変化を考慮せず
に−ΔＶを検出していた。特に外気温度が高温の場合は
−ΔＶが小さいので、誤検出が発生して満充電を検出で
きないことがあった。 （３） 前記（１）及び（２）の課題を解決するため
に、端子電圧ＶＢを増幅して検出することが考えられる
が、端子電圧ＶＢを単純に増幅すると、ＡＤＣ２の許容
入力電圧を超えてしまうため、ダイナミックレンジが確
保できない。
【０００４】
【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
に、本発明のうちの第１の発明は、２次電池の満充電の
検出方法において、放電して端子電圧が低下した２次電
池に所定の充電電流を供給することによって充電を開始
する。そして、前記２次電池の端子電圧と予め設定され
た基準電圧との差分を予め設定された利得で増幅して増
幅電圧値を生成する増幅処理と、前記増幅電圧値をＡ／
Ｄ変換してディジタル値を生成するＡ／Ｄ変換処理と、
前記充電が進行するに従って変化する前記ディジタル値
を逐次読取り、該ディジタル値に対応する予め用意され
た利得に基づいて前記増幅処理における利得を更新する
利得更新処理と、前記ディジタル値が減少した時、前記
２次電池の充電が完了したと判定して前記充電電流の供
給を停止する満充電の検出処理とを行うようにしてい
る。この第１の発明によれば、以上のように２次電池の
満充電の検出方法を構成したので、増幅処理において、
２次電池の端子電圧と予め設定された基準電圧との差分
が予め設定された利得で増幅されて増幅電圧値が生成さ
れ、前記増幅電圧値がＡ／Ｄ変換処理でＡ／Ｄ変換され
てディジタル値になる。利得更新処理において、前記デ
ィジタル値が逐次読取られ、該ディジタル値に対応する
利得に基づいて前記増幅処理における利得が更新され
る。満充電の検出処理において、前記ディジタル値が減
少した時、２次電池の充電が完了して端子電圧に−ΔＶ
が発生したと判定され、前記充電電流の供給が停止され
る。
に、本発明のうちの第１の発明は、２次電池の満充電の
検出方法において、放電して端子電圧が低下した２次電
池に所定の充電電流を供給することによって充電を開始
する。そして、前記２次電池の端子電圧と予め設定され
た基準電圧との差分を予め設定された利得で増幅して増
幅電圧値を生成する増幅処理と、前記増幅電圧値をＡ／
Ｄ変換してディジタル値を生成するＡ／Ｄ変換処理と、
前記充電が進行するに従って変化する前記ディジタル値
を逐次読取り、該ディジタル値に対応する予め用意され
た利得に基づいて前記増幅処理における利得を更新する
利得更新処理と、前記ディジタル値が減少した時、前記
２次電池の充電が完了したと判定して前記充電電流の供
給を停止する満充電の検出処理とを行うようにしてい
る。この第１の発明によれば、以上のように２次電池の
満充電の検出方法を構成したので、増幅処理において、
２次電池の端子電圧と予め設定された基準電圧との差分
が予め設定された利得で増幅されて増幅電圧値が生成さ
れ、前記増幅電圧値がＡ／Ｄ変換処理でＡ／Ｄ変換され
てディジタル値になる。利得更新処理において、前記デ
ィジタル値が逐次読取られ、該ディジタル値に対応する
利得に基づいて前記増幅処理における利得が更新され
る。満充電の検出処理において、前記ディジタル値が減
少した時、２次電池の充電が完了して端子電圧に−ΔＶ
が発生したと判定され、前記充電電流の供給が停止され
る。
【０００５】第２の発明では、放電して端子電圧が低下
した２次電池に所定の充電電流を供給することによって
充電を開始する。そして、前記２次電池の端子電圧と予
め設定された基準電圧との差分を予め設定された利得で
増幅して増幅電圧値を生成する増幅処理と、前記増幅電
圧値をＡ／Ｄ変換してディジタル値を生成するＡ／Ｄ変
換処理と、前記充電が進行するに従って変化する前記デ
ィジタル値を逐次読取り、該ディジタル値に対応する予
め用意された基準電圧に基づいて前記増幅処理における
基準電圧を更新する基準電圧更新処理と、前記ディジタ
ル値が減少した時、前記２次電池の充電が完了したと判
定して前記充電電流の供給を停止する満充電の検出処理
とを行うようにしている。この第２の発明によれば、次
の点が第１の発明と異なっている。即ち、基準電圧更新
処理において、増幅処理における基準電圧が更新され
る。第３の発明では、放電して端子電圧が低下した２次
電池に所定の充電電流を供給することによって充電を開
始する。そして、前記２次電池の端子電圧と予め設定さ
れた基準電圧との差分を予め設定された利得で増幅して
増幅電圧値を生成する増幅処理と、前記増幅電圧値をＡ
／Ｄ変換して第１のディジタル値を生成する第１のＡ／
Ｄ変換処理と、前記２次電池の外気温度に対応した電気
信号を検出する外気温度検出処理と、前記電気信号をＡ
／Ｄ変換して第２のディジタル値を生成する第２のＡ／
Ｄ変換処理と、前記充電が進行するに従って変化する前
記第１のディジタル値を逐次読取ると共に前記第２のデ
ィジタル値を逐次読取り、該第１及び第２のディジタル
値に対応する予め用意された利得に基づいて前記増幅処
理における利得を更新する利得更新処理と、前記第１の
ディジタル値が減少した時、前記２次電池の充電が完了
したと判定して前記充電電流の供給を停止する満充電の
検出処理とを行うようにしている。
した２次電池に所定の充電電流を供給することによって
充電を開始する。そして、前記２次電池の端子電圧と予
め設定された基準電圧との差分を予め設定された利得で
増幅して増幅電圧値を生成する増幅処理と、前記増幅電
圧値をＡ／Ｄ変換してディジタル値を生成するＡ／Ｄ変
換処理と、前記充電が進行するに従って変化する前記デ
ィジタル値を逐次読取り、該ディジタル値に対応する予
め用意された基準電圧に基づいて前記増幅処理における
基準電圧を更新する基準電圧更新処理と、前記ディジタ
ル値が減少した時、前記２次電池の充電が完了したと判
定して前記充電電流の供給を停止する満充電の検出処理
とを行うようにしている。この第２の発明によれば、次
の点が第１の発明と異なっている。即ち、基準電圧更新
処理において、増幅処理における基準電圧が更新され
る。第３の発明では、放電して端子電圧が低下した２次
電池に所定の充電電流を供給することによって充電を開
始する。そして、前記２次電池の端子電圧と予め設定さ
れた基準電圧との差分を予め設定された利得で増幅して
増幅電圧値を生成する増幅処理と、前記増幅電圧値をＡ
／Ｄ変換して第１のディジタル値を生成する第１のＡ／
Ｄ変換処理と、前記２次電池の外気温度に対応した電気
信号を検出する外気温度検出処理と、前記電気信号をＡ
／Ｄ変換して第２のディジタル値を生成する第２のＡ／
Ｄ変換処理と、前記充電が進行するに従って変化する前
記第１のディジタル値を逐次読取ると共に前記第２のデ
ィジタル値を逐次読取り、該第１及び第２のディジタル
値に対応する予め用意された利得に基づいて前記増幅処
理における利得を更新する利得更新処理と、前記第１の
ディジタル値が減少した時、前記２次電池の充電が完了
したと判定して前記充電電流の供給を停止する満充電の
検出処理とを行うようにしている。
【０００６】この第３の発明によれば、増幅処理におい
て、２次電池の端子電圧と予め設定された基準電圧との
差分が予め設定された利得で増幅されて増幅電圧値が生
成される。第１のＡ／Ｄ変換処理において、前記増幅電
圧値がＡ／Ｄ変換されて第１のディジタル値が生成され
る。外気温度検出処理において、２次電池の外気温度に
対応した電気信号が検出される。第２のＡ／Ｄ変換処理
において、前記電気信号がＡ／Ｄ変換されて第２のディ
ジタル値が生成される。利得更新処理において、前記第
１のディジタル値及び前記第２のディジタル値が逐次読
取られ、該第１及び第２のディジタル値に対応する利得
に基づいて前記増幅処理における利得が更新される。満
充電の検出処理において、前記第１のディジタル値が減
少した時、２次電池の充電が完了して端子電圧に−ΔＶ
が発生したと判定され、前記充電電流の供給が停止され
る。第４の発明では、放電して端子電圧が低下した２次
電池に所定の充電電流を供給することによって充電を開
始する。そして、前記２次電池の端子電圧と予め設定さ
れた基準電圧との差分を予め設定された利得で増幅して
増幅電圧値を生成する増幅処理と、前記増幅電圧値をＡ
／Ｄ変換して第１のディジタル値を生成する第１のＡ／
Ｄ変換処理と、前記２次電池の外気温度に対応した電気
信号を検出する外気温度検出処理と、前記電気信号をＡ
／Ｄ変換して第２のディジタル値を生成する第２のＡ／
Ｄ変換処理と、前記充電が進行するに従って変化する前
記第１のディジタル値を逐次読取ると共に前記第２のデ
ィジタル値を逐次読取り、該第１及び第２のディジタル
値に対応する予め用意された基準電圧に基づいて前記増
幅処理における基準電圧を更新する基準電圧更新処理
と、前記第１のディジタル値が減少した時、前記２次電
池の充電が完了したと判定して前記充電電流の供給を停
止する満充電の検出処理とを行うようにしている。この
第４の発明によれば、次の点が第３の発明と異なってい
る。即ち、基準電圧更新処理において、増幅処理におけ
る基準電圧が更新される。従って、前記課題を解決でき
るのである。
て、２次電池の端子電圧と予め設定された基準電圧との
差分が予め設定された利得で増幅されて増幅電圧値が生
成される。第１のＡ／Ｄ変換処理において、前記増幅電
圧値がＡ／Ｄ変換されて第１のディジタル値が生成され
る。外気温度検出処理において、２次電池の外気温度に
対応した電気信号が検出される。第２のＡ／Ｄ変換処理
において、前記電気信号がＡ／Ｄ変換されて第２のディ
ジタル値が生成される。利得更新処理において、前記第
１のディジタル値及び前記第２のディジタル値が逐次読
取られ、該第１及び第２のディジタル値に対応する利得
に基づいて前記増幅処理における利得が更新される。満
充電の検出処理において、前記第１のディジタル値が減
少した時、２次電池の充電が完了して端子電圧に−ΔＶ
が発生したと判定され、前記充電電流の供給が停止され
る。第４の発明では、放電して端子電圧が低下した２次
電池に所定の充電電流を供給することによって充電を開
始する。そして、前記２次電池の端子電圧と予め設定さ
れた基準電圧との差分を予め設定された利得で増幅して
増幅電圧値を生成する増幅処理と、前記増幅電圧値をＡ
／Ｄ変換して第１のディジタル値を生成する第１のＡ／
Ｄ変換処理と、前記２次電池の外気温度に対応した電気
信号を検出する外気温度検出処理と、前記電気信号をＡ
／Ｄ変換して第２のディジタル値を生成する第２のＡ／
Ｄ変換処理と、前記充電が進行するに従って変化する前
記第１のディジタル値を逐次読取ると共に前記第２のデ
ィジタル値を逐次読取り、該第１及び第２のディジタル
値に対応する予め用意された基準電圧に基づいて前記増
幅処理における基準電圧を更新する基準電圧更新処理
と、前記第１のディジタル値が減少した時、前記２次電
池の充電が完了したと判定して前記充電電流の供給を停
止する満充電の検出処理とを行うようにしている。この
第４の発明によれば、次の点が第３の発明と異なってい
る。即ち、基準電圧更新処理において、増幅処理におけ
る基準電圧が更新される。従って、前記課題を解決でき
るのである。
【０００７】
【発明の実施の形態】図１は、本発明の実施形態を示す
２次電池の満充電の検出方法を実施するための充電器の
構成図である。この充電器１０は、電池ＢＡＴを接続す
るための接続端子１１を有している。接続端子１１は、
差動増幅器１２の第１の入力端子に接続されている。差
動増幅器１２の＋側電源電位入力端子は電源電圧Ｖｃｃ
に接続され、−側電源電位入力端子がグランドＧＮＤに
接続されている。この差動増幅器１２は、第１の入力端
子と第２の入力端子との差分を予め設定された利得で増
幅する機能を有している。差動増幅器１２の出力端子
は、ＡＤＣ１３の入力端子に接続されている。ＡＤＣ１
３は、量子化ビット数が例えば８ビット又は１０ビット
の分解能を有し、差動増幅器１２の出力信号（即ち、増
幅電圧値）Ｓ１２をＡ／Ｄ変換して第１のデジタル値Ｓ
１３を生成する機能を有している。差動増幅器１２の出
力端子は、ＣＰＵ１４に接続されている。ＣＰＵ１４
は、例えば可変抵抗等で構成された利得設定部１５を介
して差動増幅器１２の利得設定端子に接続されている。
又、ＣＰＵ１４は、基準電圧設定部１６を介して差動増
幅器１２の第２の入力端子に接続されている。基準電圧
設定部１６は、ＣＰＵ１４の指令に基づいて基準電圧Ｓ
１６を出力する機能を有している。更に、ＣＰＵ１４
は、２次電池ＢＡＴに充電電流を供給するための定電流
回路部１７を介して接続端子１１に接続されている。
又、この充電器１０には、例えば温度センサ等で構成さ
れた外気温度検出部１８が設けられている。この外気温
度検出部１８は、２次電池ＢＡＴの周辺の外気温度を検
出し、その温度に対応した電気信号Ｓ１８を出力する機
能を有している。外気温度検出部１８の出力端子は、Ａ
ＤＣ１９の入力端子に接続されている。ＡＤＣ１９は、
電気信号Ｓ１８をＡ／Ｄ変換して第２のデジタル値Ｓ１
９を生成する機能を有している。ＡＤＣ１９の出力端子
は、ＣＰＵ１４に接続されている。
２次電池の満充電の検出方法を実施するための充電器の
構成図である。この充電器１０は、電池ＢＡＴを接続す
るための接続端子１１を有している。接続端子１１は、
差動増幅器１２の第１の入力端子に接続されている。差
動増幅器１２の＋側電源電位入力端子は電源電圧Ｖｃｃ
に接続され、−側電源電位入力端子がグランドＧＮＤに
接続されている。この差動増幅器１２は、第１の入力端
子と第２の入力端子との差分を予め設定された利得で増
幅する機能を有している。差動増幅器１２の出力端子
は、ＡＤＣ１３の入力端子に接続されている。ＡＤＣ１
３は、量子化ビット数が例えば８ビット又は１０ビット
の分解能を有し、差動増幅器１２の出力信号（即ち、増
幅電圧値）Ｓ１２をＡ／Ｄ変換して第１のデジタル値Ｓ
１３を生成する機能を有している。差動増幅器１２の出
力端子は、ＣＰＵ１４に接続されている。ＣＰＵ１４
は、例えば可変抵抗等で構成された利得設定部１５を介
して差動増幅器１２の利得設定端子に接続されている。
又、ＣＰＵ１４は、基準電圧設定部１６を介して差動増
幅器１２の第２の入力端子に接続されている。基準電圧
設定部１６は、ＣＰＵ１４の指令に基づいて基準電圧Ｓ
１６を出力する機能を有している。更に、ＣＰＵ１４
は、２次電池ＢＡＴに充電電流を供給するための定電流
回路部１７を介して接続端子１１に接続されている。
又、この充電器１０には、例えば温度センサ等で構成さ
れた外気温度検出部１８が設けられている。この外気温
度検出部１８は、２次電池ＢＡＴの周辺の外気温度を検
出し、その温度に対応した電気信号Ｓ１８を出力する機
能を有している。外気温度検出部１８の出力端子は、Ａ
ＤＣ１９の入力端子に接続されている。ＡＤＣ１９は、
電気信号Ｓ１８をＡ／Ｄ変換して第２のデジタル値Ｓ１
９を生成する機能を有している。ＡＤＣ１９の出力端子
は、ＣＰＵ１４に接続されている。
【０００８】更に、ＣＰＵ１４は、ＲＯＭ２０に接続さ
れている。このＲＯＭ２０には、デジタル値Ｓ１３，Ｓ
１９に基づき、差動増幅器１２の利得及び基準電圧Ｓ１
６を設定すると共に定電流回路部１７の出力電流Ｓ１７
を制御するためのプログラムが格納されている。電源コ
ネクタ２１は、この充電器１０に電源を供給するための
外部電源ＰＳに接続されている。図３は、外気温度をパ
ラメータとする２次電池ＢＡＴの充電電圧の特性図であ
り、縦軸に２次電池ＢＡＴの端子電圧ＶＢ、及び横軸に
充電率Ｒがとられている。この図３では、外気温度によ
って端子電圧ＶＢの上昇率及び−ΔＶ（即ち、満充電の
時に発生する端子電圧ＶＢの低下）が変化することが示
されている。例えば、特性Ａは外気温度が０℃の時の端
子電圧ＶＢの特性を示し、充電率Ｒが約１２０％以上に
なると−ΔＶが発生していることを表している。同様
に、特性Ｂ及び特性Ｃは、外気温度がそれぞれ２０℃及
び４０℃の時の端子電圧ＶＢの特性を示しているが、こ
の外気温度が高くなるにつれて−ΔＶが小さくなってい
ることを表している。図４は、基準電圧及び利得の設定
方法を説明する図であり、縦軸に端子電圧ＶＢと増幅電
圧値Ｓ１２、及び横軸に時間がとられている。次に、こ
れらの図を参照しつつ、図１の動作（ａ）〜（ｇ）を説
明する。
れている。このＲＯＭ２０には、デジタル値Ｓ１３，Ｓ
１９に基づき、差動増幅器１２の利得及び基準電圧Ｓ１
６を設定すると共に定電流回路部１７の出力電流Ｓ１７
を制御するためのプログラムが格納されている。電源コ
ネクタ２１は、この充電器１０に電源を供給するための
外部電源ＰＳに接続されている。図３は、外気温度をパ
ラメータとする２次電池ＢＡＴの充電電圧の特性図であ
り、縦軸に２次電池ＢＡＴの端子電圧ＶＢ、及び横軸に
充電率Ｒがとられている。この図３では、外気温度によ
って端子電圧ＶＢの上昇率及び−ΔＶ（即ち、満充電の
時に発生する端子電圧ＶＢの低下）が変化することが示
されている。例えば、特性Ａは外気温度が０℃の時の端
子電圧ＶＢの特性を示し、充電率Ｒが約１２０％以上に
なると−ΔＶが発生していることを表している。同様
に、特性Ｂ及び特性Ｃは、外気温度がそれぞれ２０℃及
び４０℃の時の端子電圧ＶＢの特性を示しているが、こ
の外気温度が高くなるにつれて−ΔＶが小さくなってい
ることを表している。図４は、基準電圧及び利得の設定
方法を説明する図であり、縦軸に端子電圧ＶＢと増幅電
圧値Ｓ１２、及び横軸に時間がとられている。次に、こ
れらの図を参照しつつ、図１の動作（ａ）〜（ｇ）を説
明する。
【０００９】先ず、放電して端子電圧ＶＢが低下した２
次電池ＢＡＴを接続端子１１に接続する。すると、ＣＰ
Ｕ１４は、差動増幅器１２の利得を例えば１倍に設定す
ると共に、基準電圧設定部１６の基準電圧Ｓ１６を最小
値の基準電圧Ｖｚ１に設定する。その後、ＣＰＵ１４
は、定電流回路部１７を制御して２次電池ＢＡＴに適し
た所定の充電電流を供給することによって充電を開始す
る。 （ａ） 増幅処理 時間Ｔ１において、差動増幅器１２で２次電池ＢＡＴの
端子電圧ＶＢと基準電圧Ｖｚ１との差分を１倍の利得で
増幅して増幅電圧値Ｓ１２を生成する。 （ｂ） 第１のＡ／Ｄ変換処理 増幅電圧値Ｓ１２をＡＤＣ１３でＡ／Ｄ変換して第１の
ディジタル値Ｓ１３を生成する。 （ｃ） 外気温度検出処理 外気温度検出部１８で２次電池ＢＡＴの外気温度に対応
した電気信号Ｓ１８を検出する。
次電池ＢＡＴを接続端子１１に接続する。すると、ＣＰ
Ｕ１４は、差動増幅器１２の利得を例えば１倍に設定す
ると共に、基準電圧設定部１６の基準電圧Ｓ１６を最小
値の基準電圧Ｖｚ１に設定する。その後、ＣＰＵ１４
は、定電流回路部１７を制御して２次電池ＢＡＴに適し
た所定の充電電流を供給することによって充電を開始す
る。 （ａ） 増幅処理 時間Ｔ１において、差動増幅器１２で２次電池ＢＡＴの
端子電圧ＶＢと基準電圧Ｖｚ１との差分を１倍の利得で
増幅して増幅電圧値Ｓ１２を生成する。 （ｂ） 第１のＡ／Ｄ変換処理 増幅電圧値Ｓ１２をＡＤＣ１３でＡ／Ｄ変換して第１の
ディジタル値Ｓ１３を生成する。 （ｃ） 外気温度検出処理 外気温度検出部１８で２次電池ＢＡＴの外気温度に対応
した電気信号Ｓ１８を検出する。
【００１０】（ｄ） 第２のＡ／Ｄ変換処理 電気信号Ｓ１２をＡＤＣ１９でＡ／Ｄ変換して第２のデ
ィジタル値Ｓ１９を生成する。 （ｅ） 利得更新処理 時間Ｔ２，Ｔ３，Ｔ４が順次経過し、充電が進行するに
従って変化する第１のディジタル値Ｓ１３をＣＰＵ１４
で逐次読取ると共に第２のディジタル値Ｓ１９を逐次読
取り、該ディジタル値Ｓ１３及びディジタル値Ｓ１９に
対応する予めＲＯＭ２０に格納された利得に基づいて前
記増幅処理における利得を例えば２倍、３倍、及び１０
倍に順次更新する。時間Ｔ４が終了する近辺で−ΔＶが
発生するが、充電電流が小さくて該−ΔＶが小さくなっ
ている場合や外気温度が高くて該−ΔＶが小さくなって
いる場合でも、この−ΔＶを１０倍の利得で増幅するの
で、検出が正確に行われる。
ィジタル値Ｓ１９を生成する。 （ｅ） 利得更新処理 時間Ｔ２，Ｔ３，Ｔ４が順次経過し、充電が進行するに
従って変化する第１のディジタル値Ｓ１３をＣＰＵ１４
で逐次読取ると共に第２のディジタル値Ｓ１９を逐次読
取り、該ディジタル値Ｓ１３及びディジタル値Ｓ１９に
対応する予めＲＯＭ２０に格納された利得に基づいて前
記増幅処理における利得を例えば２倍、３倍、及び１０
倍に順次更新する。時間Ｔ４が終了する近辺で−ΔＶが
発生するが、充電電流が小さくて該−ΔＶが小さくなっ
ている場合や外気温度が高くて該−ΔＶが小さくなって
いる場合でも、この−ΔＶを１０倍の利得で増幅するの
で、検出が正確に行われる。
【００１１】（ｆ） 基準電圧更新処理 時間Ｔ２，Ｔ３，Ｔ４が順次経過し、充電が進行するに
従って変化するディジタル値Ｓ１３を逐次読取ると共に
ディジタル値Ｓ１９を逐次読取り、該ディジタル値Ｓ１
３及びディジタル値Ｓ１９に対応する予めＲＯＭ２０に
格納された基準電圧に基づいて前記増幅処理における基
準電圧を基準電圧Ｖｚ２、基準電圧Ｖｚ３、基準電圧Ｖ
ｚ４に順次更新する。時間Ｔ４が終了する近辺で−ΔＶ
が発生するが、充電電流が小さくて該−ΔＶが小さくな
っている場合や外気温度が高くて該−ΔＶが小さくなっ
ている場合でも、時間Ｔ４が開始する時点の端子電圧Ｖ
Ｂが基準電圧Ｖｚ４になっているので、この−ΔＶの検
出が正確に行われる。又、この基準電圧更新処理と前記
利得更新処理とを並行して行うことにより、相乗効果に
よって−ΔＶの検出がより正確に行われる。 （ｇ） 満充電の検出処理 ディジタル値Ｓ１３が減少した時、ＣＰＵ１４は２次電
池ＢＡＴの充電が完了して端子電圧ＶＢに−ΔＶが発生
したと判定し、定電流回路部１７を制御して充電電流Ｓ
１７の供給を停止する。尚、ＣＰＵ１４は、デジタル値
Ｓ１３が異常であった場合でも、定電流回路部１７を動
作停止状態にする。
従って変化するディジタル値Ｓ１３を逐次読取ると共に
ディジタル値Ｓ１９を逐次読取り、該ディジタル値Ｓ１
３及びディジタル値Ｓ１９に対応する予めＲＯＭ２０に
格納された基準電圧に基づいて前記増幅処理における基
準電圧を基準電圧Ｖｚ２、基準電圧Ｖｚ３、基準電圧Ｖ
ｚ４に順次更新する。時間Ｔ４が終了する近辺で−ΔＶ
が発生するが、充電電流が小さくて該−ΔＶが小さくな
っている場合や外気温度が高くて該−ΔＶが小さくなっ
ている場合でも、時間Ｔ４が開始する時点の端子電圧Ｖ
Ｂが基準電圧Ｖｚ４になっているので、この−ΔＶの検
出が正確に行われる。又、この基準電圧更新処理と前記
利得更新処理とを並行して行うことにより、相乗効果に
よって−ΔＶの検出がより正確に行われる。 （ｇ） 満充電の検出処理 ディジタル値Ｓ１３が減少した時、ＣＰＵ１４は２次電
池ＢＡＴの充電が完了して端子電圧ＶＢに−ΔＶが発生
したと判定し、定電流回路部１７を制御して充電電流Ｓ
１７の供給を停止する。尚、ＣＰＵ１４は、デジタル値
Ｓ１３が異常であった場合でも、定電流回路部１７を動
作停止状態にする。
【００１２】以上のように、本実施形態では、次の
（１），（２）のような利点がある。 （１） デジタル値Ｓ１３，Ｓ１９の変化に対応して差
動増幅器１２の利得と基準電圧Ｓ１６とを変化させて端
子電圧ＶＢの変化量を増幅するようにしたので、従来の
ように量子化ビット数が１０ビット以上といった高精度
のＡＤＣを使用しなくても一ΔＶを精度良く検出でき、
充電器を低価格にできる。更に、満充電の誤検出も減少
する。 （２） 図３中の特性Ｃに示すように、高温時に充電を
行った場合には−ΔＶが不明確になるので、従来では満
充電の検出が困難であったが、高温時に差動増幅器１２
の利得を大きくするようにしたので、満充電を精度良く
検出できる。尚、本発明は上記実施形態に限定されず、
種々の変形が可能である。その変形例としては、例えば
次の（ａ），（ｂ）のようなものがある。 （ａ） 本発明は、満充電時に−ΔＶが発生する充電特
性を有する２次電池全般に適用できる。 （ｂ） 実施形態では、ディジタル値Ｓ１３，Ｓ１９に
対応した利得更新処理及び基準電圧更新処理を行う例を
説明したが、ディジタル値Ｓ１３のみに対応した利得更
新処理及び基準電圧更新処理や、利得更新処理又は基準
電圧更新処理のみを行っても、実施形態に準じた作用、
効果が得られる。
（１），（２）のような利点がある。 （１） デジタル値Ｓ１３，Ｓ１９の変化に対応して差
動増幅器１２の利得と基準電圧Ｓ１６とを変化させて端
子電圧ＶＢの変化量を増幅するようにしたので、従来の
ように量子化ビット数が１０ビット以上といった高精度
のＡＤＣを使用しなくても一ΔＶを精度良く検出でき、
充電器を低価格にできる。更に、満充電の誤検出も減少
する。 （２） 図３中の特性Ｃに示すように、高温時に充電を
行った場合には−ΔＶが不明確になるので、従来では満
充電の検出が困難であったが、高温時に差動増幅器１２
の利得を大きくするようにしたので、満充電を精度良く
検出できる。尚、本発明は上記実施形態に限定されず、
種々の変形が可能である。その変形例としては、例えば
次の（ａ），（ｂ）のようなものがある。 （ａ） 本発明は、満充電時に−ΔＶが発生する充電特
性を有する２次電池全般に適用できる。 （ｂ） 実施形態では、ディジタル値Ｓ１３，Ｓ１９に
対応した利得更新処理及び基準電圧更新処理を行う例を
説明したが、ディジタル値Ｓ１３のみに対応した利得更
新処理及び基準電圧更新処理や、利得更新処理又は基準
電圧更新処理のみを行っても、実施形態に準じた作用、
効果が得られる。
【００１３】
【発明の効果】以上詳細に説明したように、第１及び第
２の発明によれば、第１のデジタル値の変化に対応して
増幅処理における利得と基準電圧とを変化させて２次電
池の端子電圧の変化量を増幅するようにしたので、従来
のように量子化ビット数が１０ビット以上といった高精
度のＡＤＣを使用しなくても−ΔＶを精度良く検出で
き、充電器を低価格にできる。更に、満充電の誤検出も
減少させることができる。第３及び第４の発明によれ
ば、高温時に充電を行った場合には−ΔＶが不明確にな
るので、従来では満充電の検出が難しかったが、第１及
び第２のデジタル値の変化に応じて増幅処理における利
得と基準電圧とを変化させて２次電池の端子電圧の変化
量を増幅するようにしたので、高温時の増幅処理におけ
る利得が大きくなり、満充電を精度良く検出できる。
２の発明によれば、第１のデジタル値の変化に対応して
増幅処理における利得と基準電圧とを変化させて２次電
池の端子電圧の変化量を増幅するようにしたので、従来
のように量子化ビット数が１０ビット以上といった高精
度のＡＤＣを使用しなくても−ΔＶを精度良く検出で
き、充電器を低価格にできる。更に、満充電の誤検出も
減少させることができる。第３及び第４の発明によれ
ば、高温時に充電を行った場合には−ΔＶが不明確にな
るので、従来では満充電の検出が難しかったが、第１及
び第２のデジタル値の変化に応じて増幅処理における利
得と基準電圧とを変化させて２次電池の端子電圧の変化
量を増幅するようにしたので、高温時の増幅処理におけ
る利得が大きくなり、満充電を精度良く検出できる。
【図１】本発明の実施形態の充電器の構成図である。
【図２】従来の充電器の構成図である。
【図３】充電電圧の特性図である。
【図４】基準電圧及び利得の設定方法を説明する図であ
る。
る。
２，１３，１９ ＡＤＣ ３，１４ ＣＰＵ ４，２０ ＲＯＭ ５，１７ 定電流回路部 １０ 充電器 １１ 接続端子 １２ 差動増幅器 １５ 利得設定部 １６ 基準電圧設定部 １８ 外気温度検出部 ＢＡＴ ２次電池
Claims (4)
- 【請求項１】 放電して端子電圧が低下した２次電池に
所定の充電電流を供給することによって充電を開始し、 前記２次電池の端子電圧と予め設定された基準電圧との
差分を予め設定された利得で増幅して増幅電圧値を生成
する増幅処理と、 前記増幅電圧値をアナログ／ディジタル変換してディジ
タル値を生成するアナログ／ディジタル変換処理と、 前記充電が進行するに従って変化する前記ディジタル値
を逐次読取り、該ディジタル値に対応する予め用意され
た利得に基づいて前記増幅処理における利得を更新する
利得更新処理と、 前記ディジタル値が減少した時、前記２次電池の充電が
完了したと判定して前記充電電流の供給を停止する満充
電の検出処理とを、 行うことを特徴とする２次電池の満充電の検出方法。 - 【請求項２】 放電して端子電圧が低下した２次電池に
所定の充電電流を供給することによって充電を開始し、 前記２次電池の端子電圧と予め設定された基準電圧との
差分を予め設定された利得で増幅して増幅電圧値を生成
する増幅処理と、 前記増幅電圧値をアナログ／ディジタル変換してディジ
タル値を生成するアナログ／ディジタル変換処理と、 前記充電が進行するに従って変化する前記ディジタル値
を逐次読取り、該ディジタル値に対応する予め用意され
た基準電圧に基づいて前記増幅処理における基準電圧を
更新する基準電圧更新処理と、 前記ディジタル値が減少した時、前記２次電池の充電が
完了したと判定して前記充電電流の供給を停止する満充
電の検出処理とを、 行うことを特徴とする２次電池の満充電の検出方法。 - 【請求項３】 放電して端子電圧が低下した２次電池に
所定の充電電流を供給することによって充電を開始し、 前記２次電池の端子電圧と予め設定された基準電圧との
差分を予め設定された利得で増幅して増幅電圧値を生成
する増幅処理と、 前記増幅電圧値をアナログ／ディジタル変換して第１の
ディジタル値を生成する第１のアナログ／ディジタル変
換処理と、 前記２次電池の外気温度に対応した電気信号を検出する
外気温度検出処理と、 前記電気信号をアナログ／ディジタル変換して第２のデ
ィジタル値を生成する第２のアナログ／ディジタル変換
処理と、 前記充電が進行するに従って変化する前記第１のディジ
タル値を逐次読取ると共に前記第２のディジタル値を逐
次読取り、該第１及び第２のディジタル値に対応する予
め用意された利得に基づいて前記増幅処理における利得
を更新する利得更新処理と、 前記第１のディジタル値が減少した時、前記２次電池の
充電が完了したと判定して前記充電電流の供給を停止す
る満充電の検出処理とを、 行うことを特徴とする２次電池の満充電の検出方法。 - 【請求項４】 放電して端子電圧が低下した２次電池に
所定の充電電流を供給することによって充電を開始し、 前記２次電池の端子電圧と予め設定された基準電圧との
差分を予め設定された利得で増幅して増幅電圧値を生成
する増幅処理と、 前記増幅電圧値をアナログ／ディジタル変換して第１の
ディジタル値を生成する第１のアナログ／ディジタル変
換処理と、 前記２次電池の外気温度に対応した電気信号を検出する
外気温度検出処理と、 前記電気信号をアナログ／ディジタル変換して第２のデ
ィジタル値を生成する第２のアナログ／ディジタル変換
処理と、 前記充電が進行するに従って変化する前記第１のディジ
タル値を逐次読取ると共に前記第２のディジタル値を逐
次読取り、該第１及び第２のディジタル値に対応する予
め用意された基準電圧に基づいて前記増幅処理における
基準電圧を更新する基準電圧更新処理と、 前記第１のディジタル値が減少した時、前記２次電池の
充電が完了したと判定して前記充電電流の供給を停止す
る満充電の検出処理とを、 行うことを特徴とする２次電池の満充電の検出方法。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9054459A JPH10257685A (ja) | 1997-03-10 | 1997-03-10 | ２次電池の満充電の検出方法 |
| US09/035,840 US6064181A (en) | 1997-03-10 | 1998-03-06 | Method for detecting fully-charged state of rechargeable battery |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9054459A JPH10257685A (ja) | 1997-03-10 | 1997-03-10 | ２次電池の満充電の検出方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10257685A true JPH10257685A (ja) | 1998-09-25 |
Family
ID=12971268
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9054459A Pending JPH10257685A (ja) | 1997-03-10 | 1997-03-10 | ２次電池の満充電の検出方法 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6064181A (ja) |
| JP (1) | JPH10257685A (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002320341A (ja) * | 2001-02-14 | 2002-10-31 | Sony Corp | 充放電装置および方法、電力供給装置および方法、電力供給システムおよび方法、プログラム格納媒体、並びにプログラム |
| US6441589B1 (en) * | 2001-04-02 | 2002-08-27 | Bellsouth Intellectual Property Corporation | Portable battery recharge station |
| JP2003259191A (ja) * | 2002-03-05 | 2003-09-12 | Sony Corp | 電子装置および制御方法、記録媒体、並びにプログラム |
| US7061210B1 (en) | 2003-04-21 | 2006-06-13 | National Semiconductor Corporation | Controllable current trip-point detection circuit |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4554500A (en) * | 1983-03-31 | 1985-11-19 | Anton/Bauer, Inc. | Battery charging apparatus and method |
| JP2601974B2 (ja) * | 1992-09-16 | 1997-04-23 | インターナショナル・ビジネス・マシーンズ・コーポレイション | 電子機器用電源装置及び電子機器システム |
| JP2998877B2 (ja) * | 1993-07-26 | 2000-01-17 | インターナショナル・ビジネス・マシーンズ・コーポレイション | バッテリパック及び電気・電子機器 |
| JP3382434B2 (ja) * | 1995-09-22 | 2003-03-04 | キヤノン株式会社 | 電池電源の電圧制御装置および電圧制御方法 |
-
1997
- 1997-03-10 JP JP9054459A patent/JPH10257685A/ja active Pending
-
1998
- 1998-03-06 US US09/035,840 patent/US6064181A/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US6064181A (en) | 2000-05-16 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20030930 |